FR2853957A1 - Systeme de cycle de refrigeration - Google Patents

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Yoshiaki Fakano
Satoshi Fzawa
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Abstract

Un système de cycle de réfrigération est présenté. Lors de la génération d'un signal de démarrage destiné à un cycle de réchauffeur à gaz chaud, le mode de refroidissement est d'abord démarré, afin de démarrer ainsi le mode de récupération du réfrigérant dormant (S10) et, après l'augmentation de la pression de décharge Pd du compresseur jusqu'à une valeur fixée prédéterminée P1, il est mis fin au mode de refroidissement et le compresseur est passé en mode d'arrêt (S20, S30). Après l'écoulement du laps de temps prédéterminé ta en mode d'arrêt, il est mis fin au mode d'arrêt (S40) et le mode de chauffage au moyen du cycle du réchauffeur à gaz chaud est démarré.

Description

SYSTEME DE CYCLE DE REFRIGERATION
1. Domaine de l'invention La présente invention se rapporte à un système de 5 cycle de réfrigération ayant la fonction d'un réchauffeur par gaz chaud au moyen d'un premier échangeur de chaleur (évaporateur) en tant que radiateur de chauffage de gaz réfrigérant par introduction du réfrigérant gazeux (gaz chaud) déchargé directement par un compresseur dans le 10 premier échangeur de chaleur en mode de chauffage, ou en particulier à un système de cycle de réfrigération utilisé de manière appropriée avec, par exemple, un système de conditionnement d'air d'automobile destiné à commander le mode de récupération dans le premier échangeur de chaleur 15 du réfrigérant (y compris l'huile) à l'état dormant dans le deuxième échangeur de chaleur (condenseur).
2. Description de la technique concernée
Dans le système classique de conditionnement d'air d'une automobile, on fait circuler de l'eau chaude (eau de 20 refroidissement du moteur) dans un échangeur de chaleur de réchauffage pendant la saison hivernale, de manière à réchauffer l'air de conditionnement d'air au moyen de l'échangeur de chaleur de chauffage avec l'eau chaude comme source de chaleur. Dans le cas dans lequel l'eau 25 chaude est à basse température, toutefois, la température de l'air soufflé dans l'habitacle est si basse qu'on ne peut quelquefois pas garantir la capacité de chauffage demandée.
Au vu de ceci, on a proposé un système de cycle de 30 réfrigération capable de mettre en évidence la fonction de chauffage au moyen d'un cycle de réchauffeur par gaz chaud. Dans ce système classique, dans le cas dans lequel la température de l'eau chaude est inférieure à une température prédéterminée au moment du démarrage du moteur, on introduit directement le réfrigérant gazeux délivré par le compresseur (gaz chaud) dans le premier échangeur de chaleur en court-circuitant le deuxième 5 échangeur de chaleur, de sorte qu'on rayonne de la chaleur issue du réfrigérant gazeux dans l'air de conditionnement d'air dans le premier échangeur de chaleur de manière à mettre en évidence la fonction de chauffage.
Dans le système de cycle de réfrigération pour 10 automobile, le deuxième échangeur de chaleur et le compresseur sont tous deux montés dans le compartiment moteur ou dans un emplacement analogue, en dehors de l'habitacle. Quand on arrête le cycle de réfrigération en hiver, par exemple, la température du deuxième échangeur 15 de chaleur tombe à une valeur aussi basse que celle de la température extérieure et est supposée être la température la plus basse dans le cycle de réfrigération. De ce fait, la pression de saturation du réfrigérant du deuxième échangeur de chaleur est supposée être la pression la plus 20 basse du cycle de réfrigération, posant ainsi le problème que le réfrigérant entre dans un état dormant dans le deuxième échangeur de chaleur pendant l'hiver, quand le cycle de réfrigération est suspendu.
Même après le démarrage du cycle du réchauffeur par 25 gaz chaud, le réfrigérant circule en court-circuitant le deuxième échangeur de chaleur, et on maintient donc également l'état dormant du réfrigérant dans le deuxième échangeur de chaleur après le démarrage du cycle du réchauffeur par gaz chaud. Il en résulte que pendant 30 l'exécution du cycle du réchauffeur par gaz chaud, la quantité de réfrigérant dans le cycle du réchauffeur par gaz chaud devient insuffisante et la performance de chauffage réduite, ce qui présente l'inconvénient d'entraver le retour régulier de l'huile au compresseur.
La publication de brevet japonais non encore examiné n0 2000-219033 présente un système dans lequel on démarre le mode de refroidissement avant le cycle du réchauffeur 5 par gaz chaud afin de lancer ainsi le mode de récupération du réfrigérant dormant, et au bout d'un laps de temps de durée prédéterminée, on met fin au mode de refroidissement et on commute sur le mode de réchauffage avec le cycle du réchauffeur par gaz chaud.
La même publication propose également un autre exemple de mode de récupération du réfrigérant dormant, dans lequel le côté entrée du deuxième échangeur de chaleur et le côté entrée de la dérivation des gaz chauds du cycle du réchauffeur à gaz chaud sont tous deux fermés, 15 et dans lequel on active le compresseur pour récupérer le réfrigérant dormant dans le deuxième échangeur de chaleur.
Dans le système de cycle de réfrigération pour véhicules automobiles, on utilise un compresseur de réfrigérant du type à déplacement variable du genre à 20 plateau oscillant afin de réduire la puissance d'entraînement du compresseur en réduisant la capacité de décharge du compresseur sous faible charge de refroidissement. Dans le compresseur de réfrigérant du type à déplacement variable du genre à plateau oscillant, 25 la chambre du plateau oscillant contenant le plateau oscillant est en communication avec le côté décharge et le côté aspiration du compresseur, et on commande la pression de la chambre du plateau oscillant (pression de commande) au moyen d'une soupape de commande de pression utilisant 30 la différence entre la pression de décharge et la pression d'aspiration. En commandant la pression de la chambre du plateau oscillant, on modifie l'inclinaison du plateau oscillant afin de modifier ainsi la course du piston et donc la capacité de décharge.
Toutefois, dans le cas dans lequel le cycle de réfrigération est arrêté quand la température est très basse et que le cycle du réchauffeur par gaz chaud est 5 nécessaire, par exemple quand la température de l'air extérieur est aussi basse que -200C ou -300C, le compresseur est exposé à l'environnement extérieur à basse température et sa température est réduite à une valeur aussi basse que celle de la température de l'air 10 extérieur. Il en résulte qu'une grande quantité de réfrigérant en phase liquide reste dans la chambre du plateau oscillant du compresseur. De ce fait, la résistance à l'agitation du réfrigérant liquide augmente considérablement contre le plateau oscillant au moment du 15 démarrage suivant du compresseur. En même temps, le réfrigérant liquide dans la chambre du plateau oscillant s'évapore afin d'empêcher que la pression dans la chambre du plateau oscillant ne diminue, conduisant ainsi à la situation défavorable dans laquelle on ne peut pas 20 modifier rapidement l'angle d'inclinaison du plateau oscillant vers un côté à grande capacité.
Il en résulte qu'on ne peut pas modifier rapidement le compresseur vers une grande capacité de décharge. Donc, le compresseur, s'il démarre, fonctionne avec une capacité 25 plus faible (faible course du piston) pendant un temps prolongé pendant lequel il n'y a pas sensiblement de décharge de réfrigérant. Pendant ce temps, on ne peut pas récupérer sensiblement le réfrigérant dormant dans le deuxième échangeur de chaleur.
En outre, tant que la température extérieure demeure très basse, le réfrigérant enfermé dans le cycle est liquéfié et la pression de saturation devient très faible.
La densité du réfrigérant d'aspiration est donc très faible à l'instant du démarrage du compresseur. Ceci conduit à la réduction du réfrigérant aspiré dans le compresseur et à la réduction du débit (débit massique) du réfrigérant aspiré, et au fait qu'il n'est pas facile 5 d'augmenter la pression de décharge du compresseur. Il en résulte qu'il n'est pas facile d'augmenter la différence entre la pression de décharge et la pression d'aspiration.
Donc, même dans le cas dans lequel le réfrigérant liquide n'est pas stagnant dans la chambre du plateau oscillant au 10 moment du démarrage du compresseur, on ne peut pas modifier rapidement l'angle d'inclinaison du plateau oscillant vers le côté à grande capacité. Ainsi, même dans le cas dans lequel on démarre le compresseur dans le mode refroidissement, on ne peut pas récupérer sensiblement le 15 réfrigérant dormant comme dans le cas décrit plus haut.
Dans la technique antérieure présentée dans la publication de brevet japonais non encore examiné n0 2000219033, on met fin au mode de récupération du réfrigérant dormant au bout d'un laps de temps de durée déterminée 20 après le lancement du mode de récupération. Dans le cas dans lequel le temps fixé pour le mode de récupération est court par comparaison avec le temps pendant lequel le compresseur fonctionne à faible capacité après le démarrage, on ne peut donc pas récupérer sensiblement le 25 réfrigérant dormant même si on exécute le mode de récupération.
D'autre part, dans le cas o l'on fixe le mode de récupération à une durée excessivement longue par comparaison avec le temps pendant lequel le compresseur 30 fonctionne à faible capacité, on poursuit le mode de récupération même après la récupération satisfaisante du réfrigérant dormant, rendant ainsi impossible le fait de mettre en évidence la fonction de chauffage au moment approprié en raison de cycle du réchauffeur par gaz chaud.
On a développé la présente invention au vu des points décrits plus haut, et un but de l'invention est de fournir un système de cycle de réfrigération comprenant un premier 5 échangeur de chaleur (évaporateur) adapté à fonctionner comme radiateur de chauffage afin de commuter entre le mode de chauffage dû au cycle du réchauffeur par gaz chaud et le mode de refroidissement, et un compresseur de réfrigérant du type à déplacement variable destiné à 10 modifier la capacité de décharge en utilisant la différence entre la pression de décharge et la pression d'aspiration, dans lequel on mène de façon précise le mode de récupération du réfrigérant dormant dans le deuxième échangeur de chaleur (condenseur).
Afin de parvenir au but décrit ci-dessus, selon un aspect de l'invention, on fournit un système de cycle de réfrigération dans lequel, lors de la génération d'un signal de démarrage pour le cycle du réchauffeur par gaz chaud (H), on démarre d'abord le mode de refroidissement 20 afin de lancer le mode de récupération du réfrigérant dormant dans un deuxième échangeur de chaleur (14) et, après exécution du mode de récupération du réfrigérant dormant, on exécute le mode de chauffage au moyen du cycle du réchauffeur par gaz chaud (H), dans lequel le compresseur est un compresseur (10) de réfrigérant du type à déplacement variable comportant un mécanisme de déplacement variable (100) destiné à modifier la capacité de décharge en utilisant la différence entre la pression de décharge et la pression d'aspiration, et dans lequel, après le lancement du mode de récupération du réfrigérant dormant en mode de refroidissement, on détermine le moment auquel on met fin au mode de refroidissement en se basant sur la valeur de l'information corrélée avec la pression de décharge du compresseur (10).
Dans cet aspect de l'invention, on peut mettre fin au mode de refroidissement après confirmation de ce que la 5 pression de décharge du compresseur (10) a réellement augmenté dans une mesure telle qu'on peut récupérer le réfrigérant dormant dans le deuxième échangeur de chaleur (14). Avant d'exécuter le mode de chauffage au moyen du cycle du réchauffeur par gaz chaud (H), on peut donc 10 récupérer de façon positive le réfrigérant du deuxième échangeur de chaleur de chaleur (14) pour le premier échangeur de chaleur (18).
Il en résulte qu'on peut démarrer le cycle du réchauffeur par gaz chaud (H) avec la quantité appropriée 15 d'origine de réfrigérant, de sorte qu'on peut mettre en évidence de façon satisfaisante la performance de chauffage au moyen du cycle du réchauffeur par gaz chaud (H), tout en garantissant en même temps une capacité élevée de retour de l'huile au compresseur (10).
En outre, du fait qu'on met fin au mode de refroidissement après confirmation de ce qu'on peut récupérer le réfrigérant dormant, on peut lancer le mode de chauffage au moyen du cycle du réchauffeur par gaz chaud (H) selon un minutage approprié après la 25 récupération du réfrigérant dormant.
Plus précisément, dans cet aspect de l'invention, on met fin au mode de refroidissement pour la récupération du réfrigérant dès que la pression de décharge du compresseur (10) est montée jusqu'à un niveau prédéterminé.
En outre, plus précisément, dans cet aspect de l'invention, on peut différemment mettre fin au mode de refroidissement pour la récupération du réfrigérant dès que la pression de décharge du compresseur (10) a augmenté d'une quantité prédéterminée après le démarrage du mode de refroidissement.
Selon un autre aspect de l'invention, on fournit un système de cycle de réfrigération, dans lequel on démarre le mode de refroidissement pour la récupération du réfrigérant pour le deuxième échangeur de chaleur (14) en lançant le mode de refroidissement lors de la génération d'un signal de démarrage pour le cycle du réchauffeur par gaz chaud (H) 10 et dans lequel, après récupération du réfrigérant dormant, on exécute le mode de chauffage au moyen du cycle du réchauffeur par gaz chaud (H), dans lequel le compresseur est un compresseur (10) de réfrigérant du type à déplacement variable comportant un 15 mécanisme de déplacement variable (100) destiné à modifier la capacité de décharge en utilisant la différence entre la pression de décharge et la pression d'aspiration, et dans lequel à partir du moment auquel la pression de décharge du compresseur (10) a augmenté d'une quantité 20 prédéterminée après le démarrage de la récupération du réfrigérant dormant en mode de refroidissement, on commence à décompter le temps et, au bout d'un laps de temps de durée prédéterminé, on met fin au mode de refroidissement.
Le compresseur (10) de réfrigérant du type à déplacement variable comportant le mécanisme de déplacement variable (100) destiné à modifier la capacité de décharge en utilisant la différence entre la pression de décharge et la pression d'aspiration possède une 30 caractéristique de fonctionnement telle que même avec une faible valeur d'augmentation de la pression de décharge après activation, la capacité de décharge augmente ensuite régulièrement et on exécute la fonction de décharge î normale du réfrigérant.
Selon cette aspect de l'invention, on détermine de façon précise l'instant auquel on met fin au mode de refroidissement pour la récupération du réfrigérant en 5 tenant particulièrement compte de la caractéristique de fonctionnement du compresseur décrite plus haut. Plus précisément, on commence à décompter le temps à partir de l'instant auquel la pression de décharge a augmenté d'une quantité prédéterminée depuis le démarrage du compresseur, 10 et après le laps de temps de durée prédéterminée, on met fin au mode de refroidissement. On peut ainsi mettre fin au mode de refroidissement à l'issue du laps de temps de durée prédéterminée, après confirmation du fait que le compresseur (10) a commencé à mettre en évidence la 15 fonction de décharge du réfrigérant. Selon cet aspect de l'invention, comme dans le premier aspect de l'invention, on peut mettre fin au mode de refroidissement après confirmation de ce que la pression de décharge du compresseur (10) a réellement augmenté dans un état dans 20 lequel on peut récupérer le réfrigérant dormant dans le deuxième échangeur de chaleur (14). Avant d'exécuter le mode de chauffage au moyen du cycle du réchauffeur par gaz chaud (H), on peut donc récupérer de façon positive le réfrigérant du deuxième échangeur de chaleur de chaleur 25 (14) pour le premier échangeur de chaleur (18). On met ainsi en évidence les mêmes effets opérationnels que dans le premier aspect de l'invention décrit plus haut.
Selon cet aspect de l'invention, on suspend sensiblement le fonctionnement du compresseur (10) dans le 30 cas dans lequel la pression de décharge ne parvient pas à augmenter d'une quantité prédéterminée dans un délai prédéterminé.
Tant que la quantité de réfrigérant enfermée dans le cycle reste insuffisante du fait des fuites de réfrigérant en dehors du cycle ou que le compresseur (10) demeure hors service, la valeur de l'augmentation de la pression de décharge ne parvient pas à atteindre une valeur 5 prédéterminée dans un délai prédéterminé. Donc, selon cet aspect de l'invention, on suspend automatiquement le fonctionnement du compresseur (10) au moment du dysfonctionnement, permettant ainsi de protéger le compresseur (10) et les autres éléments du cycle.
L'expression l'on suspend sensiblement le fonctionnement du compresseur (10)" est indicative à la fois de l'état selon lequel le compresseur (10) est complètement arrêté parce qu'il est séparé de la source d'entraînement par un moyen d'embrayage et de l'état dans 15 lequel on maintient la capacité de décharge du compresseur (10) au minimum ou au voisinage de zéro tout en continuant à entraîner l'arbre tournant du compresseur au moyen de la source d'entraînement.
Comme procédé différent d'exécution de cet aspect de 20 l'invention, après avoir mis fin au mode de refroidissement pour la récupération du réfrigérant, on fait passer le compresseur (10) en mode arrêt en vue de suspendre le fonctionnement de celui-ci et, après la fin du mode arrêt du compresseur, on exécute le mode de 25 chauffage au moyen du cycle du réchauffeur par gaz chaud (H).
De cette manière, on peut récupérer le réfrigérant du deuxième échangeur de chaleur (14) dans le premier échangeur de chaleur (18) en utilisant la différence entre 30 le deuxième échangeur de chaleur (14) et le premier échangeur de chaleur (18), même dans le mode arrêt du compresseur.
Selon cette invention, le compresseur (10) de 1l réfrigérant du type à déplacement variable peut être un compresseur (10) à plateau oscillant destiné à modifier la capacité de décharge en modifiant la course du piston selon l'angle d'inclinaison du plateau oscillant (lOa), 5 dans lequel la chambre (lob) du plateau oscillant contenant le plateau oscillant (lOa) y est en communication avec le côté décharge et le côté aspiration du compresseur (10) et dans lequel on commande la pression intérieure de la chambre (lob) du plateau oscillant par le 10 moyen de soupape (100) du mécanisme de déplacement variable afin de modifier ainsi l'angle d'inclinaison du plateau oscillant (lOa).
Comme il est décrit plus haut, l'invention est applicable de manière appropriée à un système de cycle de 15 réfrigération comprenant un compresseur (10) de réfrigérant du type à déplacement variable du genre à plateau oscillant, dans lequel on modifie la capacité de décharge en modifiant l'angle d'inclinaison du plateau oscillant (lOa).
On peut comprendre plus complètement la présente invention à partir de la description des modes de réalisation préférés de l'invention, tels qu'ils sont présentés ci-dessous, en association avec les dessins joints.
La figure 1 est un schéma montrant une configuration de système de cycle de réfrigération pour automobiles selon un premier mode de réalisation de l'invention.
La figure 2 est une vue en coupe illustrant la configuration d'un compresseur selon le premier mode de 30 réalisation de l'invention.
La figure 3 est un bloc-diagramme montrant une unité de commande électrique selon le premier mode de réalisation de l'invention.
La figure 4 est un schéma fonctionnel montrant le fonctionnement de la commande de récupération du réfrigérant selon le premier mode de réalisation de l'invention.
La figure 5 est un schéma destiné à expliquer le comportement de la pression de décharge dans l'opération de commande de récupération du réfrigérant selon un deuxième mode de réalisation de l'invention.
La figure 6 est un schéma fonctionnel montrant le 10 fonctionnement de la commande de récupération du réfrigérant selon le deuxième mode de réalisation de l'invention.
La figure 7 est un schéma fonctionnel montrant le fonctionnement de la commande de récupération du 15 réfrigérant selon un troisième mode de réalisation de l'invention.
La figure 8 est un schéma fonctionnel montrant le fonctionnement de la commande de récupération du réfrigérant selon un quatrième mode de réalisation de 20 l'invention.
(Premier mode de réalisation) La figure 1 montre un système de cycle de réfrigération d'un système de conditionnement d'air pour automobile selon un mode de réalisation de cette 25 invention. Un moteur 12 de véhicule refroidi par eau entraîne un compresseur 10 au moyen d'une poulie 11. Le compresseur 10 est un compresseur de réfrigérant du type à déplacement variable du genre à plateau oscillant et comporte un mécanisme de déplacement variable destiné à 30 modifier la capacité de décharge en utilisant la différence de pression entre la pression de décharge et la pression d'aspiration. Ce mécanisme de déplacement variable possède la configuration d'une électrovanne 100 de commande de pression ou d'un dispositif analogue. On explique une représentation du compresseur 10, comprenant le mécanisme de déplacement variable (électrovanne 100 de commande de pression) en faisant référence à la figure 2.
Le côté décharge du compresseur 10 est relié à un condenseur 14 par l'intermédiaire d'une électrovanne 13 de refroidissement, et le côté sortie du condenseur 14 est relié à un réservoir 15 de liquide destiné à séparer le réfrigérant entre gaz et liquide et à stocker le 10 réfrigérant liquide. Le condenseur 14 est un deuxième échangeur de chaleur disposé dans le compartiment moteur du véhicule en association avec le compresseur 10 en vue de l'échange de chaleur avec l'air extérieur (air de refroidissement) soufflé par un ventilateur de 15 refroidissement 14a entraîné par le moteur.
Le côté sortie du réservoir 15 de liquide est relié à une soupape de détente 16 du type à température constituant une unité de réduction de pression de refroidissement. Le côté sortie de la soupape de détente 20 16 du type à température est relié à l'entrée d'un évaporateur (premier échangeur de chaleur) 18 par l'intermédiaire d'une soupape de non-retour 17. Le côté sortie de l'évaporateur 18 est relié au côté admission du compresseur 10 par l'intermédiaire d'un accumulateur 19.
Un cycle normal C de réfrigération de refroidissement a la configuration d'un circuit fermé comprenant, à partir du côté décharge du compresseur 10, l'électrovanne 13 de refroidissement, le condenseur 14, le réservoir 15 de liquide, la soupape de détente 16 du type à température, 30 la soupape de non-retour 17, l'évaporateur 18 et l'accumulateur 19 dans cet ordre, et revenant au côté aspiration du compresseur 10.
On règle le degré d'ouverture de soupape (débit du réfrigérant) de la soupape de détente 16 du type à température, comme cela est bien connu, de manière à maintenir à une valeur prédéterminée le degré d'échauffement du réfrigérant sortant de l'évaporateur 18 5 pendant le fonctionnement normal du cycle de réfrigération (mode de refroidissement). L'accumulateur 19 sépare le réfrigérant en gaz et liquide et stocke le réfrigérant liquide, de sorte qu'on introduit dans le compresseur 10 une petite quantité de réfrigérant liquide (contenant de 10 l'huile) dans le voisinage de la partie basse et le réfrigérant gazeux.
On constitue une dérivation 20 destinée à courtcircuiter le condenseur 14 ou analogue entre le côté décharge du compresseur 10 et le côté entrée de 15 l'évaporateur 18. On dispose en série dans la dérivation un moyen de réduction 21a constituant une unité de réduction de pression de chauffage et une électrovanne 21 de chauffage. Le moyen de restriction 21a peut avoir la configuration d'une soupape de restriction fixe telle 20 qu'un orifice, un tube capillaire ou un élément analogue.
Il en résulte que le moyen de restriction 21a peut différemment être intégré dans la voie du réfrigérant de l'électrovanne 21 de chauffage.
Un cycle H du réchauffeur par gaz chaud de chauffage 25 a la configuration d'un circuit fermé comprenant, à partir du côté décharge du compresseur 10, l'électrovanne 21 de chauffage, le moyen de restriction 21a, l'évaporateur 18 et l'accumulateur 19 dans cet ordre, et revenant au côté aspiration du compresseur 10.
Le coffret 22 de conditionnement d'air du système de conditionnement d'air du véhicule constitue une voie de l'air s'écoulant vers l'habitacle, et un ventilateur soufflant 23 d'air conditionné entraîné par le moteur est disposé dans le coffret 22 de conditionnement d'air. Un boîtier de commutation air intérieur/air extérieur (non représenté) est disposé du côté admission du ventilateur soufflant 23, de sorte qu'on introduit l'air extérieur 5 (air extérieur à l'habitacle) et l'air intérieur (air intérieur à l'habitacle), avec commutation par le boîtier de commutation air intérieur/air extérieur. On souffle dans le coffret 22 de conditionnement d'air l'air introduit dans le boîtier de commutation air intérieur/air 10 extérieur du fait du fonctionnement du ventilateur soufflant 23 de conditionnement d'air.
L'évaporateur 18 est un premier échangeur de chaleur disposé dans le coffret 22 de conditionnement d'air. En mode de refroidissement, on fait circuler le réfrigérant 15 selon le cycle C de réfrigération de refroidissement et on refroidit l'air soufflé par le ventilateur soufflant 23 de conditionnement d'air par évaporation du réfrigérant (absorption de chaleur) dans l'évaporateur 18. D'autre part, en mode de chauffage, un gaz réfrigérant à haute 20 température (gaz chaud) issu de la dérivation 20 de gaz chauds s'écoule dans l'évaporateur 18 et rayonne de la chaleur dans l'air, et l'évaporateur 18 fonctionne donc comme radiateur de chauffage.
Dans le coffret 22 de conditionnement d'air, un 25 échangeur de chaleur de chauffage 24 du type à eau chaude, destiné à chauffer l'air soufflé au moyen d'eau chaude (eau de refroidissement du moteur) issue du moteur 12 du véhicule comme source de chaleur, est disposé du côté aval de l'air de l'évaporateur 18. On souffle l'air de 30 conditionnement d'air dans l'habitacle à partir d'une sortie d'air (non représentée) disposée en aval de l'échangeur de chaleur de chauffage 24. Une soupape 25 d'eau chaude destinée à commander l'écoulement de l'eau chaude est disposée dans le circuit d'eau chaude menant à l'échangeur de chaleur de chauffage 24.
L'unité de commande du conditionnement d'air (appelée ci-après ECU) 26, qui a la configuration d'un micro5 ordinateur et de circuits périphériques, exécute l'opération arithmétique en conformité avec un programme prédéterminé afin de commander ainsi le fonctionnement ouvert/fermé des électrovannes de refroidissement et de chauffage 13 et 21 et le fonctionnement des autres 10 dispositifs électriques (100, 14a, 23, 25, etc.).
La figure 2 est une vue en coupe montrant un exemple spécifique du compresseur 10 de réfrigérant du type à déplacement variable du genre à plateau oscillant. Dans le compresseur 10, comme cela est bien connu, on modifie 15 l'angle d'inclinaison 0 d'un plateau oscillant l0a par commande de la pression intérieure d'une chambre lob du plateau oscillant (carter) constituant une chambre de commande de pression. De cette manière, on modifie la course du piston lOc, afin de modifier ainsi la capacité 20 de décharge.
Plus précisément, dans le compresseur 10 de réfrigérant du type à déplacement variable du genre à plateau oscillant, on commande la pression de la chambre lob du plateau oscillant de manière à modifier l'équilibre25 entre la pression intérieure de la chambre lob du plateau oscillant agissant sur le piston lOc et la réaction compressive agissant sur le piston lOc, afin de modifier ainsi le moment d'inclinaison afin d'incliner le plateau oscillant lOa, ce qui modifie à son tour l'angle 30 d'inclinaison 0 du plateau oscillant lOa, afin de modifier ainsi la course du piston lOc et donc la capacité de décharge.
La capacité de décharge, telle qu'elle est désignée ici, est définie comme étant la valeur géométrique théorique de décharge à partir du cylindre lOe par tour de l'arbre tournant lod du compresseur 10.
Plus précisément, on maintient la chambre lob du 5 plateau oscillant en communication avec le côté aspiration du compresseur 10 par l'intermédiaire d'une voie de communication, et un moyen de restriction (non représenté) tel qu'un orifice ou un tube capillaire, destiné à générer une perte de pression prédéterminée, est disposé dans 10 cette voie de communication du côté aspiration. La chambre lob du plateau oscillant est également adaptée à communiquer avec le côté décharge du compresseur 10 par l'intermédiaire d'une voie de transmission de pression (non représentée) , dans laquelle est disposée une soupape 15 100 de commande de pression destinée à commander de manière variable la surface de la voie de transmission de pression (non représentée).
Cette soupape 100 de commande de pression réduit la pression intérieure (pression de commande) de la chambre 20 lob du plateau oscillant en restreignant ou en fermant la voie de transmission de pression afin d'augmenter la capacité de décharge. De cette manière, on augmente l'angle d'inclinaison 0 du plateau oscillant lOa afin d'augmenter la course du piston lOc.
Au contraire, pour réduire la capacité de décharge, on ouvre la soupape 100 de commande de pression de manière à augmenter la quantité du réfrigérant de décharge s'écoulant dans le plateau oscillant 1Oa, afin d'augmenter ainsi la pression intérieure (pression de commande) de la 30 chambre lob du plateau oscillant. De cette manière, on réduit l'angle d'inclinaison 0 du plateau oscillant 1Oa de manière à réduire ainsi la course du piston lOc. Ainsi, quand la capacité de décharge est maximale, la pression intérieure de la chambre 10b du plateau oscillant est sensiblement égale à la pression d'aspiration. Quand la capacité de décharge est minimale, la pression intérieure de la chambre 10b du plateau oscillant est sensiblement égale à la pression de décharge.
La soupape 100 de commande de pression est commandée par l'unité de commande électronique (ECU) 26, comme le montre la figure 1. L'ECU 26 commande le facteur de forme du courant d'activation de la bobine magnétique 101 de la 10 soupape 100 de commande de pression de manière à parvenir à un niveau désiré de la pression d'évaporation du réfrigérant dans l'évaporateur 18 pendant le fonctionnement normal du compresseur. On modifie la force électromagnétique de la bobine magnétique 101 en 15 commandant le facteur de forme du courant d'activation de la bobine magnétique 101 de manière à déplacer la tige de commande 102 de la soupape selon sa direction axiale, commandant ainsi de façon variable la surface de pression transmise.
La pression intérieure d'évaporation du réfrigérant est en corrélation avec la température d'évaporation du réfrigérant. En outre, la température d'évaporation du réfrigérant et la température de l'air sortant de l'évaporateur sont en corrélation l'une avec l'autre. 25 Selon ce mode de réalisation, on commande le facteur de forme du courant d'activation de la soupape 100 de commande de pression en se basant sur la température de l'air immédiatement après le passage dans l'évaporateur 18 ou, plus précisément, la température détectée par le 30 capteur de température 27d (figure 1) . Différemment, on peut modifier le courant d'activation de la bobine magnétique 101 de manière analogique sans commander le facteur de forme de celui-ci.
Selon ce mode de réalisation, on maintient la transmission de l'effort de rotation du moteur 12 du véhicule à l'arbre tournant l0d du compresseur 10 par l'intermédiaire de la poulie 11. On maintient ainsi en 5 rotation l'arbre tournant l0d pendant que le moteur 12 du véhicule est en fonction. La poulie 11 possède un mécanisme limiteur de couple bien connu et un mécanisme amortisseur absorbant les variations de couple bien connu.
De plus, au contraire de ce mode de réalisation dans 10 lequel le compresseur 10 est configuré de telle sorte qu'on maintient en rotation l'arbre tournant l0d pendant que le moteur 12 du véhicule est en fonction, on peut évidemment faire fonctionner différemment le compresseur 10 de manière intermittente à l'aide d'un embrayage 15 électromagnétique bien connu interposé entre la poulie il et l'arbre tournant 10d.
La figure 3 est un bloc-diagramme montrant une unité de commande électrique comprenant une ECU 26 comportant des capteurs 27a à 27f destinés à détecter les facteurs 20 d'environnement du conditionnement d'air nécessaires à la commande automatique du climat dans l'habitacle. On applique à lECU 26 les signaux détectés par ces capteurs.
Ces capteurs comprennent en particulier un capteur 27a de température de l'air intérieur destiné à détecter la 25 température de l'air dans l'habitacle (appelée ci-après température de l'air intérieur), un capteur 27b de température de l'air extérieur, un capteur 27c de lumière solaire destiné à détecter la quantité de lumière solaire incidente sur l'habitacle, un capteur 27d de température 30 de sortie de l'évaporateur destiné à détecter la température de l'air immédiatement après son passage dans l'évaporateur 18, un capteur 27e de température d'eau destiné à détecter la température de l'eau chaude (eau de refroidissement du moteur) s'écoulant dans l'échangeur de chaleur 24 à eau chaude, et un capteur 27f de pression de réfrigérant (moyen de détection haute pression) destiné à détecter la haute pression (pression de décharge Pd) du cycle de réfrigération).
On applique de plus à lECU 26 les signaux de fonctionnement de commutation délivrés par divers interrupteurs de commande 29a à 29f sur le tableau de commande 28 du conditionnement d'air disposé dans 10 l'habitacle à proximité du tableau de bord. Les interrupteurs de commande comprennent en particulier un interrupteur 29a de chauffage par gaz chaud destiné à mettre en oeuvre le mode de chauffage au moyen du cycle de réchauffeur par gaz chaud, un interrupteur 29b de 15 changement de mode de sortie destiné à commuter le mode de sortie de l'air du conditionnement d'air, un interrupteur 29c de réglage de la température (moyen de réglage de la température) destiné à régler la température dans l'habitacle à la valeur désirée, un interrupteur 29d de 20 conditionnement d'air destiné à délivrer une instruction de démarrage ou d'arrêt au compresseur 10 du cycle de réfrigération, un interrupteur 29e de ventilateur soufflant destiné à délivrer une instruction de démarrage ou d'arrêt au ventilateur soufflant 23 et à modifier la 25 capacité d'air, et un interrupteur 29f de commutation air intérieur/air extérieur destiné à délivrer une instruction de commutation entre le mode d'amenée d'air extérieur et le mode de circulation d'air intérieur dans le coffret de commutation air intérieur/air extérieur.
L'interrupteur 29d de conditionnement d'air a la fonction d'un interrupteur de refroidissement destiné à la mise en oeuvre du mode de refroidissement. Quand on ferme l'interrupteur 29d de conditionnement d'air, on applique une sortie basée sur un facteur de forme de démarrage prédéterminé délivré par l'ECU 26 à la bobine magnétique 101 de la soupape 100 de commande de pression, afin de démarrer ainsi le compresseur 10.
De plus, quand l'interrupteur 29b du conditionnement d'air est à l'état ouvert, la sortie basée sur le facteur de forme appliqué par l'ECU 26 à la bobine magnétique 101 de la soupape 100 de commande de pression est amenée à zéro, minimisant ainsi la capacité de décharge du 10 compresseur 10 à environ zéro, ce qui suspend sensiblement le fonctionnement du compresseur.
Même si l'interrupteur 29a du système de chauffage par gaz chaud est fermé, on démarre le compresseur 10 par application d'une sortie de démarrage prédéterminée basée 15 sur le facteur de forme délivrée par l'ECU 26 à la bobine magnétique 101 de la soupape 100 de commande de pression.
Sur la figure 3, le numéro de référence 14b désigne un moteur d'entraînement du ventilateur de refroidissement 14a du condenseur, et le numéro 23a un moteur 20 d'entraînement de ventilateur soufflant destiné au ventilateur soufflant 23.
On explique ensuite le fonctionnement du premier mode de réalisation possédant la configuration décrite cidessus. On explique d'abord le fonctionnement de la partie 25 cycle de réfrigération. Quand on ferme l'interrupteur 29d d'air conditionnée et qu'on se met en mode de refroidissement, on applique une sortie prédéterminée basée sur le facteur de forme délivrée par l'ECU 26 à la bobine magnétique 101 de la soupape 100 de commande de 30 pression, de sorte que le compresseur 10 fonctionne à une capacité de décharge prédéterminée correspondant à la sortie basée sur le facteur de forme.
En mode de refroidissement, l'ECU 26 ouvre l'électrovanne 13 de refroidissement, et ferme l'électrovanne 21 de chauffage. Le réfrigérant gazeux de décharge du compresseur 10 s'écoule alors dans le condenseur 14 par l'intermédiaire de l'électrovanne 13 de refroidissement en position ouverte.
Dans le condenseur 14, l'air extérieur soufflé par le ventilateur de refroidissement 14a refroidit et condense le réfrigérant. On sépare en phases gazeuse et liquide dans le réservoir de liquide 15 le réfrigérant qui est 10 passé à travers le condenseur 14, de manière à ce que seul le réfrigérant liquide voie sa pression réduite par la soupape de détente 16 du type à température selon deux phases, gazeuse et liquide, à faibles température et pression.
Ensuite, le réfrigérant à basse pression s'écoule dans l'évaporateur 18 par l'intermédiaire de la soupape de non-retour 17, et s'évapore par absorption de la chaleur apportée par l'air de conditionnement d'air soufflé par le ventilateur 23. L'air de conditionnement d'air qui a été 20 refroidi dans l'évaporateur 18 est soufflé dans l'habitacle et le refroidit. D'autre part, on introduit et on comprime dans le compresseur 10 le réfrigérant gazeux qui s'est évaporé dans l'évaporateur 18, par l'intermédiaire de l'accumulateur 19.
Pendant la saison hivernale, l'interrupteur 29a de chauffage par gaz chaud est fermé de manière à mettre en oeuvre le mode de chauffage par le cycle du réchauffeur par gaz chaud. Dans ce cas, on active le compresseur 10 avec une capacité de décharge correspondant à une sortie basée 30 sur un facteur de forme prédéterminé de l'ECU 26. En mode de chauffage, l'ECU 26 ferme l'électrovanne 13 de refroidissement, alors qu'elle ouvre l'électrovanne de chauffage 21, ouvrant ainsi la dérivation 20 de gaz chaud.
Il en résulte que le réfrigérant gazeux de décharge à haute température (réfrigérant gazeux réchauffé) du compresseur 10 voit sa pression réduite dans le moyen de restriction 21a par l'intermédiaire de l'électrovanne de 5 chauffage 21 à l'état ouvert, et s'écoule ensuite directement dans l'évaporateur 18.
Dans le processus la soupape de non-retour 17 empêche le réfrigérant gazeux issu de la dérivation 20 de gaz chaud de s'écouler dans le condenseur 14 par 10 l'intermédiaire de la soupape de détente 16 de type à température. On fait donc fonctionner le cycle de réfrigération en circuit fermé (cycle H du réchauffeur à gaz chaud), partant du côté décharge du compresseur 10, comprenant l'électrovanne de chauffage 21, le moyen de 15 restriction 21a, l'évaporateur 18, l'accumulateur 19 et le compresseur 10 dans cet ordre, revenant finalement au côté aspiration du compresseur 10.
Le réfrigération gazeux réchauffé sous pression réduite par le moyen de restriction 21a rayonne de la 20 chaleur dans l'air soufflé dans l'évaporateur 18, afin de réchauffer ainsi l'air soufflé. La chaleur libérée par le réfrigérant gazeux dans l'évaporateur 18 correspond à la quantité de travail de compression menée par le compresseur 10. En même temps, on délivre l'eau chaude du 25 moteur 12 par l'intermédiaire d'une soupape 25 d'eau chaude à l'échangeur de chaleur 24 à eau chaude afin de chauffer encore l'air soufflé dans l'échangeur de chaleur 24.
Il en résulte que même pendant la saison très froide, 30 on peut souffler dans l'habitacle un air à une température comparativement élevée pour une amélioration de l'effet de chauffage dans l'habitacle. On introduit et on comprime à nouveau dans le compresseur 10 le réfrigérant gazeux qui a rayonné de la chaleur dans l'évaporateur 18, par l'intermédiaire de l'accumulateur 19.
Si l'eau du moteur 12 est à basse température, on peut éviter de souffler dans l'habitacle l'air à basse 5 température par exécution du processus de commande de réchauffage de manière à suspendre le fonctionnement du ventilateur soufflant 23, même dans le cas dans lequel le compresseur 10 est activé.
On explique ensuite le fonctionnement de la commande 10 du mode de récupération du réfrigérant dormant, constituant la caractéristique du premier mode de réalisation de l'invention, en faisant référence au schéma fonctionnel de la figure 4. La figure 4 montre un sousprogramme destiné au mode de récupération du réfrigérant 15 dormant lancé par un signal de fermeture de l'interrupteur 29a de chauffage du gaz chaud pour le programme principal de fonctionnement de la commande de conditionnement d'air exécutée par l'ECU 26.
D'abord, à l'étape Sio, on récupère le réfrigérant 20 dormant en mode de refroidissement en fermant l'interrupteur 29a de chauffage à gaz chaud. Dans l'étape S10, on active le compresseur 10 à une capacité de décharge prédéterminée correspondant à une sortie basée sur un facteur de forme prédéterminé affecté à la soupape 25 100 de commande de pression. En même temps, on ouvre l'électrovanne de refroidissement 13 et on ferme l'électrovanne de chauffage 21.
Il en résulte que le réfrigérant gazeux déchargé par le compresseur 10 s'écoule dans le condenseur 14 par 30 l'intermédiaire de l'électrovanne de refroidissement 13 à l'état ouvert, et circule selon le cycle C de réfrigération de refroidissement. Dans l'étape S20, on détermine si la pression de décharge Pd du compresseur 10 s'est ou non élevée au-delà d'une valeur de réglage Pl.
Tant que la pression de décharge Pd est inférieure à la valeur de réglage Pl, on continue le processus de récupération du réfrigérant dormant en mode de refroidissement dans l'étape S10.
La valeur de réglage Pl est prédéterminée à une pression sensiblement égale à un niveau tel qu'on peut dans le condenseur 14 renvoyer le réfrigérant à l'évaporateur du fait de la différence de pression entre 10 le condenseur 14 et l'évaporateur 18 pendant l'exécution en mode d'arrêt du compresseur dans l'étape S30.
Le fait que la pression de décharge Pd du compresseur se soit élevée audessus de la valeur de réglage prédéterminée Pi pendant la récupération du réfrigérant 15 dormant indique que l'angle d'inclinaison 0 du plateau oscillant 10a du compresseur 10 s'est suffisamment modifiée vers le haut et que la capacité de décharge du compresseur 10 a suffisamment augmenté dans une mesure propre à mettre en évidence la fonction normale de 20 décharge du réfrigérant du compresseur 10.
En d'autres termes, on pousse le réfrigérant dormant dans le condenseur 14 vers l'évaporateur 18 de par la fonction de décharge du réfrigérant du compresseur 10, de façon à mettre suffisamment en évidence la fonction de 25 récupération du réfrigérant dormant.
Dès que la pression de décharge Pd a atteint ou dépassé la valeur de réglage prédéterminée Pl, on exécute dans l'étape suivante S30 le processus avec le compresseur 10 en mode arrêt. Dans l'exécution de ce processus avec le 30 compresseur 10 en mode arrêt, on réduit à zéro la sortie basée sur le facteur de forme appliqué à la soupape 100 de commande de pression, afin de minimiser ainsi la capacité de décharge de compresseur 10 à environ zéro. Il en résulte qu'on suspend sensiblement le fonctionnement du compresseur 10. On maintient également l'état ouvert de l'électrovanne de refroidissement 13 et l'état fermé de l'électrovanne de chauffage 21, même pendant que le compresseur 10 est en mode arrêt.
Dans le mode arrêt du compresseur immédiatement après la commutation à partir du mode de récupération du réfrigérant, le compresseur de réfrigérant 10 du type à déplacement du genre à plateau oscillant développe un 10 phénomène dans lequel on ne peut pas augmenter rapidement jusqu'à une forte capacité de décharge du fait de la stagnation du réfrigérant liquide dans la chambre lob du plateau oscillant ou de la concentration réduite du réfrigérant à l'aspiration.
D'autre part, selon ce mode de réalisation, on continue à faire fonctionner le compresseur 10 en mode de refroidissement en vue de la récupération du réfrigérant dormant alors que la pression de décharge Pd est inférieure à une valeur de réglage prédéterminée Pl. C'est 20 seulement après que la pression de décharge Pd a dépassé la valeur de réglage Pl qu'on met fin à l'opération de récupération du réfrigérant dormant en mode de refroidissement. Après confirmation de ce que le compresseur 10 met maintenant en évidence la fonction 25 normale de décharge du réfrigérant avec la montée de la pression de décharge Pd, on peut donc mettre fin à l'opération de récupération du réfrigérant dormant en mode de refroidissement.
De cette manière, on peut pousser dans l'évaporateur 30 18 le réfrigérant dormant dans le condenseur 14, du fait de la fonction de décharge du réfrigérant du compresseur 10, donnant ainsi la possibilité de récupérer de façon satisfaisante le réfrigérant dormant. En outre, même pendant que le compresseur est en mode arrêt après achèvement du mode de récupération du réfrigérant dormant, on peut continuer à récupérer le réfrigérant dormant du condenseur 14 du fait de la différence entre la pression 5 intérieure du condenseur 14 et la pression intérieure de l'évaporateur 18.
Même avec le système de cycle de réfrigération utilisant le compresseur de réfrigérant 10 du type à déplacement du genre à plateau oscillant pour modifier la 10 capacité de décharge en utilisant la différence entre la pression de décharge et la pression d'aspiration, on peut donc récupérer de façon positive le réfrigérant dormant dans le condenseur 14.
De cette manière, on récupère de façon positive dans 15 l'évaporateur 18 le réfrigérant dormant dans le condenseur 14, de sorte qu'on maintient le manque de réfrigérant, qui pourrait autrement être causé en mode de chauffage par la différence de pression du gaz chaud, d'une façon telle que la pression du condenseur 14 est supérieure à celle de 20 l'évaporateur 18. Ainsi, le réfrigérant continue à se déplacer du condenseur 14 en direction de l'évaporateur 18. Donc, même après passage au mode d'arrêt du compresseur, on continue à récupérer le réfrigérant dormant.
Dans l'étape S40, on détermine si le délai ta de durée prédéterminée s'est ou non écoulé après l'exécution du processus avec le compresseur 10 en mode arrêt. Le délai fixé ta est un délai déterminé expérimentalement, nécessaire pour que la pression du condenseur 14 et la 30 pression de l'évaporateur 18 deviennent égales l'une à l'autre après l'exécution du processus avec le compresseur en mode arrêt.
Donc, à l'instant auquel la détermination dans l'étape S40 devient OUI, la pression du condenseur 14 et la pression de l'évaporateur 18 deviennent égales l'une à l'autre, de sorte que le transfert de réfrigérant du condenseur 14 à l'évaporateur 100 s'arrête. Donc, dès que 5 la détermination dans l'étape S40 passe à OUI, on met fin au mode d'arrêt du compresseur, mettant ainsi fin au sousprogramme de la figure 4.
Dès que le sous-programme de la figure 4 est achevé, le programme principal destiné à la commande du 10 fonctionnement du conditionnement d'air exécute le mode de chauffage selon le cycle H du réchauffeur par gaz chaud.
Plus précisément, on active le compresseur 10 avec une capacité de décharge prédéterminée correspondant à une sortie basée sur le facteur de forme prédéterminé appliqué 15 à la soupape 100 de commande de pression. En même temps, on ferme l'électrovanne de refroidissement 13 et on ouvre l'électrovanne de chauffage 21. Il en résulte qu'on fait circuler le réfrigérant selon le cycle H du réchauffeur par gaz chaud, afin de mettre ainsi en évidence la 20 fonction de chauffage par gaz chaud.
Le mode de chauffage au moyen du cycle H du réchauffeur par gaz chaud est nécessaire pendant la saison très froide, quand la température de l'air extérieur est aussi basse qu'environ -200C à -300C. Comme il est décrit 25 dans la Technique Concernée ci-dessus, on empêche le cycle H variable du réchauffeur. Il en résulte qu'on ne peut pas faire fonctionner le compresseur 10 avec la quantité originellement appropriée de réfrigérant en mode de chauffage au moyen du cycle H du réchauffeur par gaz 30 chaud. On peut également augmenter suffisamment la pression de décharge du compresseur 10 pour améliorer les performances du chauffage par gaz chaud. En même temps, on sécurise de façon satisfaisante la capacité de retour de l'huile au compresseur, contribuant ainsi à l'allongement de la durée de vie du compresseur 10.
Selon ce mode de réalisation, on détermine dans l'étape S40 si le délai prédéterminé ta s'est ou non 5 écoulé après exécution du processus en mode arrêt.
Néanmoins, l'étape S40 est prévue pour déterminer si la pression du condenseur 14 et la pression de l'évaporateur 18 sont ou non équilibrées après exécution du processus en mode arrêt. Donc, à titre d'alternative, on dispose un 10 capteur de pression destiné à détecter la pression du condenseur 14 et un capteur de pression destiné à détecter la pression de l'évaporateur 18 et, en se basant sur les sorties de détection délivrées par les deux capteurs de pression, on détecte l'état dans lequel la pression du 15 condenseur 14 et la pression de l'évaporateur 18 sont équilibrées l'une avec l'autre afin de mettre ainsi fin au processus en mode arrêt.
(Deuxième mode de réalisation) Dans le premier mode de réalisation, après le 20 lancement de l'opération de récupération du réfrigérant dormant en mode de refroidissement, on détermine que la pression de décharge Pd a dépassé la valeur de réglage prédéterminée Pl, et on met fin à la récupération du réfrigérant dormant en mode de refroidissement. Selon le 25 deuxième mode de réalisation, au contraire, on détermine séparément le moment auquel on met fin à la récupération du réfrigérant dormant en mode de refroidissement.
La figure 5 est un graphique montrant le concept de commande du mode de récupération du réfrigérant dormant 30 selon le deuxième mode de réalisation. Sur la figure 5, les abscisses représentent le temps écoulé depuis qu'on a fermé l'interrupteur 29a de chauffage par gaz chaud sur le signal de gaz chaud, et les ordonnées la pression de décharge (MPaG, jauge de pression) su compresseur 10. La figure 5 montre ainsi le comportement de la pression de décharge après l'activation du signal de gaz chaud et le démarrage du compresseur 10.
La figure 5 montre le comportement de la pression de décharge dans le cas dans lequel on utilise le HFC 134a comme réfrigérant à la température de l'air extérieur de 350, avec une vitesse de rotation du compresseur de 1560 t/m. La pression de décharge P2 avant le démarrage du 10 compresseur 10 est une pression saturée du réfrigérant déterminée par la température de l'air extérieur.
Dans le compresseur de réfrigérant 10 du type à déplacement variable du genre à plateau oscillant, dès que l'angle d'inclinaison 0 du plateau oscillant s'est modifié 15 vers le haut après le démarrage du compresseur de manière à ce que le piston lOc décharge légèrement le réfrigérant, la capacité de décharge commence à augmenter régulièrement et met en évidence la fonction normale de décharge du réfrigérant. Selon le deuxième mode de réalisation, en 20 tenant particulièrement compte de cette caractéristique de fonctionnement du compresseur, on détermine avec précision l'instant auquel on met fin à la récupération de réfrigérant dormant en mode de refroidissement.
Plus précisément, on démarre la minuterie à un 25 instant t3 auquel la pression de décharge s'est élevée d'une quantité prédéterminée AP2 à partir de la pression de décharge (pression de saturation du réfrigérant avant le démarrage du compresseur) P2 à un instant t2 auquel est généré le signal de fermeture de l'interrupteur 29a de 30 chauffage par gaz chaud. A un instant t4 auquel le décompte de la minuterie atteint un temps fixé prédéterminé tb, on met fin au fonctionnement en mode de refroidissement.
On détermine le temps fixé tb comme un délai nécessaire pour que la pression de décharge s'élève jusqu'à P4, valeur à laquelle on peut renvoyer sensiblement le réfrigérant du condenseur 14 à 5 l'évaporateur 18 du fait de la différence de pression entre le condenseur 14 et l'évaporateur 18 dans le mode d'arrêt suivant du compresseur.
Comme dans le premier mode de réalisation, on maintient le compresseur en mode d'arrêt pendant un délai 10 fixé prédéterminé ta après le laps de temps fixé tb, après quoi on exécute le mode de chauffage au moyen du cycle H du réchauffeur par gaz chaud.
La figure 6 est un schéma fonctionnel de commande basé sur le concept décrit ci-dessus. La différence de la 15 figure 6 par rapport à la figure 4 réside en ce qu'on détermine à l'étape S20' si la pression de décharge a ou non augmenté d'au moins une quantité prédéterminée AP2 au démarrage de la récupération du réfrigérant dormant en mode de refroidissement, et dans le cas dans lequel 20 l'augmentation de la pression de décharge est inférieure à la quantité prédéterminée AP2, on exécute le mode de récupération du réfrigérant dormant dans l'étape S10.
Dès que la pression de décharge a augmenté d'une quantité égale ou supérieur à la quantité prédéterminée 25 AP2, on démarre la minuterie dans l'étape S21, et on détermine dans l'étape S22 si le décompte de la minuterie a augmenté jusqu'au délai fixé tb ou au-delà. Dans le cas dans lequel le décompte de la minuterie est inférieur au délai fixé tb, on continue le mode de récupération du 30 réfrigérant dormant dans l'étape S10. Dès que le décompte de la minuterie a augmenté jusqu'au délai fixé tb ou audelà, le processus passe à l'étape S30, dans laquelle on met fin au mode de récupération du réfrigérant dormant et on exécute le processus en mode d'arrêt du compresseur.
Selon le deuxième mode de réalisation, on peut confirmer que la fonction de décharge du réfrigérant du compresseur 10 de réfrigérant du type à déplacement 5 variable du genre à plateau oscillant a sensiblement démarré par détermination dans l'étape S20' de ce que la pression de décharge a augmenté d'une quantité égale ou supérieure à la quantité prédéterminéeAP2 après le démarrage du mode de refroidissement. Après cela, on 10 démarre la minuterie, et on détermine au moyen du décompte de la minuterie l'instant auquel on met fin au fonctionnement du mode de refroidissement (la récupération de réfrigérant dormant en mode de refroidissement). On peut ainsi arrêter le fonctionnement du compresseur en 15 mode de refroidissement à un instant auquel la pression de décharge s'est élevée au moins jusqu'au niveau nécessaire pour la récupération de réfrigérant dormant. Donc, selon le deuxième mode de réalisation, on peut également récupérer le réfrigérant dormant de manière appropriée 20 comme dans le premier mode de réalisation.
(Troisième mode de réalisation) Dans le troisième mode de réalisation, on ajoute au deuxième mode de réalisation la fonction de protection contre un dysfonctionnement. La figure 7 montre le 25 troisième mode de réalisation dans lequel on ajoute les étapes S23 et S24 au mode de réalisation présenté sur le figure 6.
Dans l'étape S23, on détermine si un délai prédéterminé tc s'est ou non écoulé depuis l'instant 30 (moment de démarrage du mode de refroidissement) t2 auquel est généré un signal de fermeture de l'interrupteur 29a de chauffage par gaz chaud. Tant que le cycle de réfrigération est normal, la pression de décharge augmente d'au moins une quantité prédéterminée AP2 après le démarrage du mode de refroidissement avant le laps de temps de durée prédéterminée tc à partir de l'instant t2 de démarrage du mode de refroidissement. Il en résulte que 5 le processus passe de l'étape S20' à l'étape S21 et que le résultat de la détermination dans l'étape S23 demeure NON.
Toutefois, à l'instant d'un dysfonctionnement, quand le compresseur 10 est hors service ou que la quantité de réfrigérant enfermé dans le cycle est insuffisante du fait 10 d'une fuite de réfrigérant en dehors du cycle, la pression de décharge ne parvient pas à s'élever de plus de la quantité prédéterminée AP2, même après le laps de temps de durée prédéterminée tc depuis l'instant t2 de démarrage du mode de refroidissement.
Donc, dans un tel cas, le résultat de la détermination dans l'étape S23 est OUI, de sorte que dans l'étape S24, on réduit à zéro la sortie basée sur le facteur de forme appliqué à la soupape 100 de commande de pression, afin de minimiser ainsi la capacité de décharge 20 du compresseur 10 à presque zéro et d'arrêter sensiblement le compresseur 10. Il en résulte qu'on peut protéger le compresseur 10 et les autres éléments du cycle.
(Quatrième mode de réalisation) Le quatrième mode de réalisation est une modification 25 du premier mode de réalisation. Selon le premier mode de réalisation, on détermine dans l'étape S20 si la pression de décharge Pd du compresseur 10 a ou non augmenté au moins jusqu'à une valeur prédéterminée Pl, et dès que la pression de décharge Pd du compresseur 10 a augmenté au 30 moins jusqu'à la valeur prédéterminée Pl, on met fin à la récupération du réfrigérant dormant en mode de refroidissement. Dans le quatrième mode de réalisation, au contraire, comme le montre la figure 8, on détermine dans l'étape S20' si la pression de décharge a ou non augmenté d'au moins une valeur AP3 (figure 5) après le démarrage du mode de refroidissement, et dès que la pression de décharge a augmenté d'une quantité égale à au moins la 5 valeur AP3 (figure 5), le processus passe à l'étape S30, de sorte qu'on met fin à la récupération du réfrigérant dormant en mode de refroidissement et qu'on exécute le processus avec le compresseur en mode d'arrêt.
Dans le quatrième mode de réalisation, on peut mettre 10 en évidence des effets opérationnels similaires à ceux du premier mode de réalisation en déterminant l'instant auquel on met fin au fonctionnement en mode de refroidissement en se basant sur la valeur de l'augmentation de la pression de décharge après le 15 démarrage du mode de refroidissement.
Dans tous les modes de réalisation décrits ci-dessus, on contrôle la pression de décharge et on détermine le mode de refroidissement. Néanmoins, on peut également parvenir à un effet similaire en contrôlant la température 20 de décharge corrélée avec la pression de décharge. En d'autres termes, on peut également parvenir au but de cette invention en commandant le fonctionnement d'une manière telle qu'on met fin au mode de refroidissement quand la température sur un capteur de température disposé 25 dans la partie de décharge atteint une valeur prédéterminée.
Accessoirement, dans le cycle C de réfrigération de refroidissement, la pression du côté haute pression, du côté de la décharge du compresseur 10 à la partie aval du 30 mécanisme 16 de restriction de pression, est étroitement corrélée avec la pression de décharge Pd du compresseur 10 et de ce fait, selon cette invention, on considère que la pression de décharge Pd comprend le côté haute pression.
Alors qu'on a décrit l'invention en faisant référence à des modes de réalisation spécifiques choisis dans un but d'illustration, il doit être apparent que l'homme de l'art peut y apporter de nombreuses modifications sans s'écarter du concept fondamental et du champ de l'invention.

Claims (10)

REVENDICATIONS
1. Système de cycle de réfrigération comprenant un moyen destiné à commuter entre: un moyen de refroidissement dans lequel un réfrigérant déchargé par un compresseur est renvoyé audit compresseur par l'intermédiaire d'un deuxième échangeur de chaleur, d'une unité de réduction de pression de refroidissement et d'un premier échangeur de chaleur afin 10 de faire ainsi fonctionner ledit premier échangeur de chaleur comme évaporateur; et un mode de chauffage au moyen d'un cycle (H) de réchauffeur à gaz chaud, dans lequel le réfrigérant déchargé par ledit compresseur court-circuite ledit 15 deuxième échangeur et est renvoyé par l'intermédiaire dudit premier échangeur audit compresseur, de manière à faire fonctionner ledit premier échangeur comme radiateur de chauffage; dans lequel, lors de la génération d'un signal de 20 démarrage pour ledit cycle (H) de réchauffeur à gaz chaud, le mode de réfrigération est d'abord démarré afin de démarrer ainsi la récupération du réfrigérant dormant dans le deuxième échangeur de chaleur et, après exécution de ladite récupération du réfrigérant dormant, ledit mode de 25 chauffage est exécuté au moyen dudit cycle (H) du réchauffeur à gaz chaud; dans lequel ledit compresseur est un compresseur de réfrigérant du type à déplacement variable comportant un mécanisme de déplacement variable destiné à modifier la 30 capacité de décharge en utilisant la différence entre la pression de décharge et la pression d'aspiration; et dans lequel, après démarrage de la récupération du réfrigérant dormant dans ledit mode de refroidissement, l'instant auquel on met fin audit mode de refroidissement est déterminé en se basant sur une valeur d'information corrélée avec la pression de décharge dudit compresseur.
2. Système de cycle de réfrigération selon la revendication 1, dans lequel il est mis fin audit mode de refroidissement quand la pression de décharge dudit compresseur augmente jusqu'à une valeur prédéterminée.
3. Système de cycle de réfrigération selon la revendication 1, dans lequel il est mis fin audit mode de refroidissement quand la pression de décharge dudit 15 compresseur, après démarrage dudit mode de refroidissement, augmente d'au moins une quantité prédéterminée.
4. Système de cycle de réfrigération selon la 20 revendication 1, dans lequel le fonctionnement dudit compresseur est sensiblement suspendu dans le cas dans lequel ladite pression de décharge ne parvient pas à augmenter de ladite quantité prédéterminée dans un délai prédéterminé. 25
5. Système de cycle de réfrigération selon la revendication 1, dans lequel, après achèvement dudit mode de refroidissement, le fonctionnement dudit compresseur est 30 suspendu en mode arrêt, et dans lequel, après achèvement dudit mode d'arrêt, le mode de chauffage au moyen du cycle (H) du réchauffeur à gaz chaud est exécuté.
6. Système de cycle de réfrigération selon la revendication 1, dans lequel ledit compresseur de réfrigérant du type 5 à déplacement variable est un compresseur du genre à plateau oscillant destiné à modifier la capacité de décharge en modifiant la course du piston en fonction de l'angle d'inclinaison dudit plateau oscillant, et dans lequel une chambre de plateau oscillant, dans laquelle est disposé ledit plateau oscillant, communique avec le côté décharge et le côté aspiration dudit compresseur, et la pression interne de ladite chambre du plateau oscillant est commandée par modification de l'angle d'inclinaison dudit plateau oscillant sous la 15 commande d'un moyen de soupape dudit mécanisme de déplacement variable.
7. Système de cycle de réfrigération comprenant un moyen destiné à commuter entre: un moyen de refroidissement dans lequel un réfrigérant déchargé par un compresseur est renvoyé audit compresseur par l'intermédiaire d'un deuxième échangeur de chaleur, d'une unité de réduction de pression de refroidissement et d'un premier échangeur de chaleur afin 25 de faire ainsi fonctionner ledit premier échangeur de chaleur comme évaporateur; et un mode de chauffage au moyen d'un cycle (H) de réchauffeur à gaz chaud, dans lequel le réfrigérant déchargé par ledit compresseur court-circuite ledit 30 deuxième échangeur et est renvoyé par l'intermédiaire dudit premier échangeur audit compresseur, de manière à faire fonctionner ledit premier échangeur comme radiateur de chauffage; ".
dans lequel, lors de la génération d'un signal de démarrage pour ledit cycle de réchauffeur à gaz chaud, le mode de réfrigération est d'abord démarré afin de démarrer ainsi la récupération du réfrigérant dormant dans le 5 deuxième échangeur de chaleur et, après exécution de ladite récupération du réfrigérant dormant, ledit mode de chauffage au moyen dudit cycle (H) du réchauffeur à gaz chaud est exécuté ; dans lequel ledit compresseur est un compresseur de 10 réfrigérant du type à déplacement variable comportant un mécanisme de déplacement variable destiné à modifier la capacité de décharge en utilisant la différence entre la pression de décharge et la pression d'admission; et dans lequel, quand la pression de décharge dudit 15 compresseur augmente d'une quantité prédéterminée après le démarrage de ladite récupération du réfrigérant dormant dans ledit mode de refroidissement, il est mis fin audit mode de refroidissement après un laps de temps prédéterminé à partir du démarrage afin de décompter le 20 temps à partir dudit point de départ quand ladite pression de décharge augmente de ladite quantité prédéterminée.
8. Système de cycle de réfrigération selon la revendication 7, dans lequel le fonctionnement dudit compresseur est sensiblement suspendu dans le cas dans lequel ladite pression de décharge ne parvient pas à augmenter de ladite quantité prédéterminée dans un délai prédéterminé.
9. Système de cycle de réfrigération selon la revendication 7, dans lequel, après achèvement dudit mode de refroidissement, le fonctionnement dudit compresseur en mode arrêt est suspendu, et dans lequel, après achèvement dudit mode d'arrêt, le mode de chauffage au moyen du cycle (H) du réchauffeur à gaz chaud est exécuté.
10. Système de cycle de réfrigération selon la revendication 7, dans lequel ledit compresseur de réfrigérant du type à déplacement variable est un compresseur du genre à 10 plateau oscillant destiné à modifier la capacité de décharge en modifiant la course du piston en fonction de l'angle d'inclinaison dudit plateau oscillant, et dans lequel une chambre de plateau oscillant, dans laquelle est disposé ledit plateau oscillant, communique 15 avec le côté décharge et le côté aspiration dudit compresseur, et la pression interne de ladite chambre du plateau oscillant est commandée par modification de l'angle d'inclinaison dudit plateau oscillant sous la commande d'un moyen de soupape dudit mécanisme de 20 déplacement variable.
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