FR2971041A1 - Installation de chauffage/climatisation a architecture simplifiee et a puissance de refrigeration accrue - Google Patents

Abstract

Une installation de chauffage/climatisation (IC) comprend i) un compresseur (CP) propre à chauffer et pressuriser un fluide frigorigène, ii) un condenseur interne (CDI) propre, en mode chauffage, à contribuer au chauffage de l'air intérieur par échange avec le fluide frigorigène issu du compresseur (CP), iii) un détendeur externe (DTE) propre, en mode chauffage, à refroidir le fluide frigorigène, iv) un évaporateur externe (EE) propre, en mode chauffage, à réchauffer le fluide frigorigène issu du détendeur externe (DTE) par échange avec l'air extérieur pour alimenter le compresseur (CP), v) un évaporateur interne (El) propre, en mode réfrigération, à refroidir l'air intérieur par échange avec le fluide frigorigène, et vi) un condenseur externe (CDE) propre, en tout mode, à terminer de condenser le fluide frigorigène issu du condenseur interne (CDI) par échange avec l'air extérieur pour alimenter en fluide frigorigène refroidi et intégralement dans une phase liquide soit le détendeur externe (DTE) dans le mode chauffage, soit l'évaporateur interne (El) au moins dans le mode réfrigération, afin de permettre un accroissement de la capacité de refroidissement de l'évaporateur interne (El).

Description

INSTALLATION DE CHAUFFAGE/CLIMATISATION À ARCHITECTURE SIMPLIFIÉE ET À PUISSANCE DE RÉFRIGÉRATION ACCRUE L'invention concerne les installations de chauffage/climatisation qui équipent certains véhicules, éventuellement de type automobile, et certains bâtiments. Comme le sait l'homme de l'art, certaines des installations de chauffage/climatisation précitées comportent notamment: - un compresseur qui est propre à chauffer et pressuriser un fluide frigorigène, - un condenseur interne qui est propre, en mode chauffage, à contribuer au chauffage d'un air dit intérieur par échange avec le fluide frigorigène qui est issu du compresseur, - un détendeur externe qui est propre, en mode chauffage, à refroidir et dépressuriser le fluide frigorigène, - un échangeur externe qui est propre, en mode chauffage, à réchauffer le fluide frigorigène, qui est issu du détendeur externe, par échange avec un air dit extérieur, pour alimenter le compresseur, et - un évaporateur interne qui est propre, en mode réfrigération, à refroidir l'air intérieur par échange avec le fluide frigorigène. On entend ici par "externe" un équipement qui intervient dans le processus d'échange de calories avec l'air extérieur (comme par exemple un échangeur externe ou un détendeur externe alimentant un échangeur externe), et par "interne" un équipement qui intervient dans le processus d'échange de calories avec l'air intérieur (comme par exemple un condenseur interne ou un évaporateur interne ou encore un détendeur interne alimentant un évaporateur interne). Dans certaines applications où l'énergie dont dispose un système qui comprend une installation du type précité n'est pas très importante ou ne peut être renouvelée que lors d'un rechargement de batterie, les puissances de chauffage et de réfrigération de l'installation sont généralement peu élevées.

C'est par exemple le cas dans un véhicule de type tout électrique ou hybride. Par conséquent, lorsque la température extérieure est très basse l'installation n'est pas en mesure de réchauffer suffisamment l'air intérieur, et lorsque la température extérieure est très élevée l'installation n'est pas en mesure de refroidir suffisamment l'air intérieur. Cela résulte de l'architecture insuffisamment optimisée de l'installation qui empêche le condenseur interne de contribuer de façon optimale au chauffage de l'air intérieur, et l'évaporateur interne de contribuer de façon optimale au refroidissement de l'air intérieur. Par ailleurs, ces dernières installations sont habituellement incapables d'offrir un mode de fonctionnement mixte, adapté à un climat relativement tempéré. Par conséquent, lorsque ces installations sont utilisées dans un climat tempéré, l'air intérieur réfrigéré peut être trop froid alors que l'air intérieur réchauffé peut être trop chaud, ce qui nuit au confort aérothermique.

D'autre part, dans les installations précitées, lorsque la température de l'air extérieur est négative ou située au voisinage de zéro degré centigrade (0°C), le contact entre l'air extérieur et le fluide frigorigène partiellement refroidi, qui est issu du condenseur interne et qui circule dans l'évaporateur externe, provoque fréquemment le givrage de ce dernier, ce qui nuit à son fonctionnement et donc rend l'installation moins performante. Certes, plusieurs solutions ont été proposées pour améliorer la situation, notamment dans les documents brevet FR 2525330, GB 988874 et US 5,586,448. Mais aucune d'entre elles ne s'avère réellement satisfaisante en raison de la nécessité de modifier fortement l'évaporateur externe et éventuellement d'adjoindre un dispositif de chauffage électrique additionnel et/ou d'une inadaptation aux situations dans lesquelles le fluide caloporteur est inexistant ou énergétiquement indisponible en mode chauffage, comme c'est notamment le cas dans les véhicules dits "tout électrique" ou "hybride" ou dans les bâtiments et/ou d'une mise en oeuvre très difficile dans un véhicule automobile. L'invention a donc pour but d'améliorer la situation. Elle propose plus précisément à cet effet une installation de chauffage/climatisation, comprenant : - un compresseur propre à chauffer et pressuriser un fluide frigorigène, - un condenseur interne propre, en mode chauffage, à contribuer au chauffage d'un air dit intérieur par échange avec le fluide frigorigène qui est issu du compresseur, - un détendeur externe propre, en mode chauffage, à refroidir le fluide frigorigène (avant qu'il n'alimente l'évaporateur externe), - un échangeur externe propre, en mode chauffage, à réchauffer le fluide frigorigène qui est issu du détendeur externe par échange avec un air dit extérieur pour alimenter le compresseur, - un évaporateur interne propre, en mode réfrigération, à refroidir l'air intérieur par échange avec le fluide frigorigène, et - un condenseur externe propre, quel que soit le mode, à terminer de condenser le fluide frigorigène qui est issu du condenseur interne par échange avec l'air extérieur pour alimenter en fluide frigorigène refroidi et intégralement dans une phase liquide soit le détendeur externe dans le mode chauffage, afin de permettre un accroissement de la capacité de réchauffage du fluide frigorigène de l'échangeur externe, soit l'évaporateur interne au moins dans le mode réfrigération, afin de permettre un accroissement de la capacité de refroidissement de cet évaporateur interne. L'installation selon l'invention peut comporter d'autres caractéristiques qui peuvent être prises séparément ou en combinaison, et notamment : - elle peut être agencée pour offrir un mode mixte dans lequel son condenseur interne est alimenté en fluide frigorigène de manière à contribuer au chauffage de l'air intérieur, son échangeur externe n'est pas utilisé et son évaporateur interne est alimenté en fluide frigorigène refroidi et intégralement dans une phase liquide par son condenseur externe de manière à abaisser la température de l'air intérieur qui est réchauffé par la contribution du condenseur interne; - son condenseur externe peut être contigu avec son échangeur externe afin de constituer pour ce dernier, dans le mode chauffage, une source de chaleur propre à réduire la probabilité qu'il givre en présence d'un air extérieur présentant une température basse; - son condenseur externe et son échangeur externe peuvent constituer deux sous-parties contiguës d'un même échangeur de chaleur. Dans une variante, son condenseur externe et son échangeur externe peuvent constituer deux échangeurs de chaleur indépendants et contigus; - elle peut comprendre un réservoir de déshydratation en aval de la sortie de son condenseur externe qui délivre ledit fluide frigorigène refroidi et intégralement dans une phase liquide; - elle peut comprendre, en amont de l'entrée qui alimente son évaporateur interne en fluide frigorigène, un détendeur interne qui est propre à dépressuriser le fluide frigorigène et intégralement dans une phase liquide au moins dans le mode réfrigération, avant qu'il ne parvienne dans l'évaporateur interne; son condenseur interne peut être propre, dans le mode chauffage, à chauffer l'air intérieur par échange avec le fluide frigorigène qui est issu de son compresseur; - dans une variante, son condenseur interne peut être propre, en mode chauffage, à réchauffer, par échange avec le fluide frigorigène issu de son compresseur, un fluide caloporteur destiné à alimenter un aérotherme qui est propre à chauffer l'air intérieur par échange thermique. Dans ce cas, dans le mode réfrigération l'aérotherme n'est pas alimenté en fluide caloporteur afin de ne pas réchauffer l'air intérieur; - elle peut comprendre une première vanne de type trois voies et comprenant une entrée couplée à la sortie de son condenseur externe, une première sortie couplée à l'entrée de son échangeur externe, et une seconde sortie couplée à l'entrée de son échangeur interne; - elle peut comprendre une seconde vanne de type trois voies et comprenant une sortie couplée à l'entrée de son compresseur, une première entrée couplée à la sortie de son échangeur externe, et une seconde entrée couplée à la sortie de son échangeur interne. L'invention propose également un véhicule, éventuellement de type automobile, comprenant une installation de chauffage/climatisation du type de celle présentée ci-avant. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront à l'examen de la description détaillée ci-après, et des dessins annexés, sur lesquels: - la figure 1 illustre schématiquement et fonctionnellement un premier exemple de réalisation d'une installation de chauffage/climatisation selon l'invention, dans le mode chauffage, - la figure 2 illustre schématiquement et fonctionnellement l'installation de chauffage/climatisation de la figure 1 dans le mode réfrigération, - la figure 3 illustre schématiquement et fonctionnellement l'installation de chauffage/climatisation de la figure 1 dans le mode mixte (adapté à un climat tempéré), - la figure 4 illustre schématiquement et fonctionnellement un second exemple de réalisation d'une installation de chauffage/climatisation selon l'invention, en mode chauffage, - la figure 5 illustre schématiquement et fonctionnellement l'installation de chauffage/climatisation de la figure 4 dans le mode réfrigération, et - la figure 6 illustre schématiquement et fonctionnellement l'installation de chauffage/climatisation de la figure 4 dans le mode mixte (adapté à un climat tempéré). Les dessins annexés pourront non seulement servir à compléter l'invention, mais aussi contribuer à sa définition, le cas échéant. L'invention a pour but de proposer une installation de chauffage/ climatisation (IC). Dans ce qui suit, on considère, à titre d'exemple non limitatif, que l'installation de chauffage/climatisation (IC) fait partie d'un véhicule automobile, comme par exemple une voiture de type "tout électrique" ou "hybride". Mais, l'invention n'est pas limitée à cette application. Elle concerne en effet toute installation de chauffage/climatisation, qu'elle soit destinée à être installée dans un véhicule ou dans un bâtiment. On a schématiquement représenté sur les figures 1 à 3, d'une part, et 4 à 6, d'autre part, des premier et second exemples de réalisation d'installation de chauffage/climatisation IC, selon l'invention. Le premier exemple de réalisation, illustré sur les figures 1 à 3, est par exemple destiné à être implanté dans un véhicule automobile électrique ou un bâtiment. Le second exemple de réalisation, illustré sur les figures 4 à 6, est par exemple destiné à être implanté dans un véhicule automobile hybride. Une installation de chauffage/climatisation IC, selon l'invention, est destinée à fonctionner selon au moins un mode chauffage et un mode réfrigération selon les besoins, ainsi qu'éventuellement selon un mode mixte (adapté à un climat relativement tempéré), comme on le verra plus loin. Elle comprend à cet effet au moins un compresseur CP, un condenseur interne CDI, un détendeur externe DTE, un échangeur externe EE, et un condenseur externe CDE qui interviennent tous au moins dans le mode chauffage, ainsi qu'un évaporateur interne El qui intervient au moins dans le mode réfrigération. Dans une voiture, l'évaporateur interne El et le condenseur interne CDI font généralement partie du groupe de climatisation, et l'échangeur externe EE et le condenseur externe CDE sont généralement situés au niveau de la face avant.

Le compresseur CP est chargé de chauffer et de pressuriser un fluide frigorigène qui est issu de l'échangeur externe EE dans le mode chauffage (illustré sur les figures 1 et 4), et de l'évaporateur interne El dans le mode réfrigération (illustré sur les figures 2 et 5) et l'éventuel mode mixte (illustré sur les figures 3 et 6).

Le condenseur interne CDI intervient dans tous les modes (chauffage, réfrigération et mixte). Il est chargé de contribuer au chauffage d'un air dit intérieur (qui provient ici de l'intérieur de l'habitacle du véhicule) par échange avec le fluide frigorigène transformé en gaz chaud et pressurisé par le compresseur CP. Il condense partiellement le fluide frigorigène qui est issu du compresseur CP lors de l'échange thermique direct ou indirect avec l'air intérieur, de sorte que ce fluide frigorigène soit au niveau de sa sortie au moins partiellement dans une phase liquide et partiellement refroidi. Dans l'exemple illustré sur les figures 1 à 3, le condenseur interne CDI est de type gaz/air. Il est donc chargé de chauffer l'air intérieur qui le traverse par échange avec le fluide frigorigène (gaz chaud et pressurisé) qui circule dans ses conduits ou entre ses plaques empilées. Dans l'exemple illustré sur les figures 4 à 6, le condenseur interne CDI est de type gaz/liquide. Il est donc chargé de réchauffer un fluide caloporteur, qui circule dans certains de ses conduits ou entre certaines parties de ses plaques empilées et qui est issu d'un circuit de refroidissement, par échange avec le fluide frigorigène (gaz chaud et pressurisé) qui circule dans certains autres de ses conduits ou entre certaines autres parties de ses plaques empilées. Ce fluide caloporteur réchauffé alimente, via une pompe PE, un aérotherme AR qui est chargé, au moins dans le mode chauffage, de chauffer l'air intérieur qui le traverse par échange avec le fluide caloporteur réchauffé. Le fluide caloporteur qui sort de l'aérotherme AR alimente la portion du circuit de refroidissement qui traverse le moteur MR et qui alimente le condenseur interne CDI. On entend ici par « aérotherme » un échangeur de chaleur de type air/liquide. On notera que l'aérotherme AR peut éventuellement faire partie de l'installation IC. Dans le cas contraire, il fait partie du circuit de refroidissement 20 du moteur MR. Le détendeur externe DTE n'intervient que dans le mode chauffage. Il est chargé de refroidir et dépressuriser le fluide frigorigène qui est issu du condenseur externe CDE, avant qu'il n'alimente l'échangeur externe EE. Il délivre un liquide (encore plus) refroidi et dépressurisé. 25 L'échangeur externe EE n'intervient que dans le mode chauffage. Il s'agit par exemple d'un évaporateur. Dans le mode chauffage (illustré sur les figures 1 et 4), il (EE) est chargé de réchauffer le fluide frigorigène (liquide refroidi et dépressurisé), qui est issu du détendeur externe DTE, par échange avec l'air extérieur (froid), c'est-à-dire absorption de calories contenues dans 30 l'air extérieur. Il délivre alors en sortie un fluide frigorigène, en phase gazeuse et légèrement réchauffé, qui est destiné à alimenter le compresseur CP. Le condenseur externe CDE intervient dans tous les modes de fonctionnement de l'installation IC. Il est refroidi par échange thermique avec l'air extérieur qui le traverse. Par exemple, il est de type liquide/air. Par ailleurs, il peut, par exemple, comporter des conduits ou des plaques empilées dans ou entre lesquel(le)s circule le fluide frigorigène (au moins partiellement en phase liquide) qui est issu du condenseur interne CDI et qu'il doit refroidir et achever de faire passer intégralement en phase liquide par échange avec l'air extérieur qui le traverse. On comprendra que refroidissement résulte d'un échange thermique important entre le fluide frigorigène et l'air extérieur (froid) dans le condenseur externe CDE.

Par ailleurs, dans le mode chauffage (illustré sur les figures 1 et 4), le condenseur externe CDE alimente le détendeur externe DTE en fluide frigorigène refroidi et intégralement en phase liquide, afin de permettre un accroissement de la capacité de réchauffage du fluide frigorigène de l'échangeur externe EE. On comprendra en effet que grâce au refroidissement, qui est encore accentué par le refroidissement induit par le détendeur externe DTE, l'échangeur externe EE peut absorber de façon optimale les calories qui sont contenues dans l'air extérieur (froid) et ainsi réchauffer efficacement le fluide frigorigène qui le traverse avant qu'il ne parvienne au compresseur CP.

Dans le mode réfrigération (illustré sur les figures 2 et 5) et l'éventuel mode mixte (illustré sur les figures 3 et 6), le condenseur externe CDE alimente l'évaporateur interne El (de préférence via un détendeur interne DTI) en fluide frigorigène refroidi et intégralement en phase liquide, afin de permettre un accroissement de la capacité de refroidissement de l'air intérieur de cet évaporateur interne El. On comprendra en effet que grâce au refroidissement, qui est encore accentué par le refroidissement induit par le détendeur interne DTI, l'évaporateur interne El peut absorber de façon optimale les calories qui sont contenues dans l'air intérieur. Par conséquent, l'installation IC dispose dans le mode réfrigération et l'éventuel mode mixte d'une puissance maximale de refroidissement qui est particulièrement bien adaptée aux températures élevées. On notera que dans le mode réfrigération soit on n'utilise pas la portion d'air intérieur qui est réchauffée directement par le condenseur interne CDI (figure 2), soit on ne fait pas circuler de fluide caloporteur dans le circuit qui alimente l'aérotherme AR (figure 5), afin de ne pas réchauffer inutilement l'air intérieur qui doit être refroidi de façon maximale par l'évaporateur interne El. On notera, comme illustré non limitativement sur les figures 1 à 6, que le condenseur externe CDE peut être avantageusement contigu avec l'échangeur externe EE. On entend ici par "contigu" le fait d'être au contact de l'échangeur externe EE, ou bien dans le voisinage immédiat de ce dernier (EE), typiquement à quelques centimètres, ou encore imbriqué dans l'échangeur externe EE. Dans ce cas, le condenseur externe CDE constitue en complément une source de chaleur pour l'échangeur externe EE contigu. On comprendra alors que cette source de chaleur (que constitue le condenseur externe CDE) est de nature à réduire la probabilité que l'échangeur externe EE givre en présence d'un air extérieur dont la température est basse. On entend ici par "réduire la probabilité de givrer" le fait de limiter autant que possible la création de givre au niveau de l'échangeur externe EE.

Typiquement, du givre ne pourra apparaître qu'en présence d'une température extérieure basse, d'une hygrométrie importante et d'une faible vitesse d'air extérieur. Il est important de noter que le réchauffement de l'échangeur externe EE peut se faire par conduction thermique, en cas d'imbrication ou de contact mécanique avec le condenseur externe CDE, et/ou par le biais de l'air extérieur qui a été réchauffé lors de son passage au travers du condenseur externe CDE (ce qui nécessite que ce dernier (CDE) soit placé en amont de l'échangeur externe EE vis-à-vis du flux d'air extérieur, comme illustré). On notera que lorsque le condenseur externe CDE et l'échangeur externe EE sont contigus, ils peuvent constituer deux sous-parties contiguës (éventuellement imbriquées) d'un même échangeur de chaleur ou bien deux échangeurs de chaleur indépendants et contigus. On notera également, comme illustré sur les figures 1 à 6, qu'il est préférable de prévoir en aval de la sortie du condenseur externe CDE un réservoir de déshydratation RD. Ce réservoir de déshydratation RD est destiné à garantir que le fluide frigorigène qui sort du condenseur externe CDE est exclusivement en phase liquide. En outre, il peut également assurer une fonction de filtration et/ou une fonction de réservoir et/ou une fonction de séparation des phases gazeuse et liquide. On notera également, comme illustré sur les figures 1 à 10, qu'il est préférable de prévoir en amont de l'entrée du sous-refroidisseur SR un réservoir de déshydratation RD.

L'évaporateur interne El intervient dans le mode réfrigération et dans l'éventuel mode mixte, mais pas dans le mode chauffage. Comme illustré sur les figures 1 à 6, il est préférable de prévoir en amont de l'entrée de cet évaporateur interne El un détendeur interne DTI. Ce dernier est alors chargé de dépressuriser le fluide frigorigène (en phase liquide et refroidi), qui est issu du condenseur externe CDE. Dans le mode réfrigération (illustré sur les figures 2 et 5) et l'éventuel mode mixte (illustré sur les figures 3 et 6) l'évaporateur interne El est chargé de refroidir l'air intérieur qui le traverse par échange thermique avec le fluide frigorigène (très) refroidi et dépressurisé (en phase liquide) qui est (ici) issu du détendeur interne DTI. On comprendra que grâce au fonctionnement permanent des condenseurs interne CDI et externe CDE, le détendeur interne DTI peut agir encore plus efficacement et donc refroidir encore plus efficacement le fluide frigorigène (en phase liquide) qu'il reçoit. Par conséquent, l'évaporateur interne El peut absorber de façon optimale les calories qui sont présentes dans l'air intérieur chaud qui le traverse, et ainsi refroidir ce dernier de façon optimale. En d'autres termes, dans le mode réfrigération, l'installation IC dispose d'une puissance maximale de refroidissement qui est particulièrement bien adaptée aux fortes températures.

Pour que l'installation IC soit aussi simple que possible, et donc pour que son fonctionnement puisse être contrôlé facilement, et qu'elle puisse offrir un mode de fonctionnement mixte, l'installation IC peut comprendre l'une au moins des deux vannes V1 et V2, de type trois voies, présentées ci-après, et Il de préférence toutes. Une première vanne V1 peut comprendre une entrée couplée à la sortie du condenseur externe CDE, une première sortie couplée à l'entrée de l'échangeur externe EE, et une seconde sortie couplée à l'entrée de l'échangeur interne El. Une seconde vanne V2 peut comprendre une sortie couplée à l'entrée du compresseur CP, une première entrée couplée à la sortie de l'échangeur externe EE, et une seconde entrée couplée à la sortie de l'échangeur interne El.

II est important de noter que chaque vanne de type trois voies peut être remplacée par deux vannes de type deux voies. On notera qu'avec les vannes V1 et V2 présentées ci-avant (ou bien avec des paires équivalentes de vannes de type deux voies), l'installation IC peut offrir le mode de fonctionnement mixte, optionnel, mentionné précédemment à plusieurs reprises, et illustré sur les figures 3 et 6. Ce mode de fonctionnement mixte impose la même configuration de l'installation IC que le mode réfrigération, mais un contrôle différent du fonctionnement de l'installation IC. Ce mode mixte est bien adapté (bien que de façon non limitative) aux climats relativement tempérés dans la mesure où il permet d'obtenir un air intérieur mitigé. Dans ce mode mixte, le condenseur interne CDI est alimenté en fluide frigorigène (par le compresseur CP) afin de contribuer au chauffage de l'air intérieur, l'échangeur externe EE n'est pas utilisé, et l'évaporateur interne El est alimenté en fluide frigorigène refroidi et intégralement dans une phase liquide par le condenseur externe CDE, afin d'abaisser la température de l'air intérieur qui est réchauffé par la contribution du condenseur interne CDI. En d'autres termes, le condenseur interne CDI contribue à réchauffer fortement l'air intérieur, alors que dans le même temps l'évaporateur interne El refroidit l'air intérieur réchauffé par la contribution du condenseur interne CDI, ce qui permet d'obtenir de l'air intérieur mitigé. Dans le mode chauffage illustré sur les figures 1 et 4, le fluide frigorigène circule du compresseur CP vers le condenseur interne CDI où il sert (figure 1) ou contribue seulement (figure 4) à réchauffer l'air intérieur par échange thermique. Puis, le fluide frigorigène, partiellement refroidi et au moins partiellement en phase liquide, va du condenseur interne CDI vers le condenseur externe CDE. Le fluide frigorigène est alors refroidi et placé intégralement en phase liquide, puis traverse le réservoir de déshydratation RD, puis est dirigé par la première vanne V1 (configurée à cet effet) vers le détendeur externe DTE, où il est encore plus refroidi et dépressurisé. Ensuite, le fluide frigorigène va du détendeur externe DTE vers l'échangeur externe EE. Il est alors encore plus refroidi par échange thermique avec l'air extérieur froid. Enfin, le fluide frigorigène va de l'échangeur externe EE vers le compresseur CP où il est transformé en gaz chauffé et pressurisé, via la seconde vanne V2 qui est configurée à cet effet. La partie de réfrigération (évaporateur interne El) est ainsi bien isolée de la partie de chauffage (condenseur interne CDI et/ou aérotherme AR). Dans le mode réfrigération illustré sur les figures 2 et 5, le fluide frigorigène circule du compresseur CP vers le condenseur interne CDI. Dans l'exemple de la figure 2, le fluide frigorigène ne réchauffe pas l'air intérieur par échange thermique, car le condenseur interne CDI n'est pas alimenté en air intérieur grâce au contrôle d'au moins un volet de l'installation IC qui contrôle, par exemple, l'accès à un circuit "bypass" (non représenté), comme matérialisé par la croix placée sur le condenseur interne CDI. Tout l'air intérieur alimente l'évaporateur interne El. Dans l'exemple de la figure 5, le fluide frigorigène ne contribue pas non plus à réchauffer l'air intérieur par échange thermique au niveau de l'aérotherme AR, car on empêche (par contrôle) la circulation du fluide caloporteur dans le condenseur interne CDI et dans l'aérotherme AR. Pour ce faire, on peut, par exemple, empêcher la pompe PE de fonctionner et/ou faire retourner le fluide caloporteur dans le circuit de refroidissement du moteur MR, avant qu'il ne parvienne dans le condenseur interne CDI. Le fluide frigorigène, très partiellement refroidi et placé au moins partiellement en phase liquide par le condenseur interne CDI, va ensuite vers le condenseur externe CDE. Le fluide frigorigène est alors refroidi et placé intégralement en phase liquide, puis traverse le réservoir de déshydratation RD, puis est dirigé par la première vanne V1 (configurée à cet effet) vers le détendeur interne DTI, où il est dépressurisé. Ensuite, le fluide frigorigène va du détendeur interne DTI vers l'évaporateur interne El où il est encore plus refroidi par échange thermique avec l'air intérieur qui traverse ce dernier (El). L'air intérieur est alors fortement refroidi par cet échange thermique. Puis, le fluide frigorigène va de l'évaporateur interne El vers le compresseur CP où il est transformé en gaz chauffé et pressurisé, via la seconde vanne V2 qui est configurée à cet effet. Dans le mode mixte illustré sur les figures 3 et 6, le fluide frigorigène circule du compresseur CP vers le condenseur interne CDI où il sert (figure 3) ou contribue seulement (figure 6) à réchauffer l'air intérieur par échange thermique. Puis, le fluide frigorigène, partiellement refroidi et au moins partiellement en phase liquide, va du condenseur interne CDI vers le condenseur externe CDE. Le fluide frigorigène est alors refroidi et placé intégralement en phase liquide, puis traverse le réservoir de déshydratation RD, puis est dirigé par la première vanne V1 (configurée à cet effet) vers le détendeur interne DTI, où il est encore plus refroidi et dépressurisé. Ensuite, le fluide frigorigène va du détendeur interne DTI vers l'évaporateur interne El où il est encore plus refroidi par échange thermique avec l'air intérieur qui traverse ce dernier (El). L'air intérieur est alors fortement refroidi par cet échange thermique. Cet air intérieur étant par ailleurs réchauffé par le condenseur interne CDI, il se retrouve donc mitigé. Puis, le fluide frigorigène va de l'évaporateur interne El vers le compresseur CP où il est transformé en gaz chauffé et pressurisé, via la seconde vanne V2 qui est configurée à cet effet.

Ce mode mixte apparaît donc comme un mélange des modes de chauffage et de réfrigération permettant d'obtenir un air intérieur mitigé. L'invention offre un certain nombre d'avantages, parmi lesquels: - elle présente une architecture simplifiée, - elle permet d'augmenter au moins la puissance de réfrigération sans que cela ne consomme plus d'énergie, - elle permet d'avoir un mode mixte, - elle ne nécessite pas de dispositif de chauffage additionnel, ce qui est particulièrement avantageux en cas d'implantation dans un système de type tout électrique ou hybride, - elle nécessite un nombre très réduit de vannes trois voies, - elle permet de limiter le nombre de composants volumineux, et notamment le nombre de réservoirs de déshydratation.

L'invention ne se limite pas aux modes de réalisation d'installation de chauffage/climatisation et de véhicule décrits ci-avant, seulement à titre d'exemple, mais elle englobe toutes les variantes que pourra envisager l'homme de l'art dans le cadre des revendications ci-après.

Claims (12)

1. REVENDICATIONS1. Installation de chauffage/climatisation (IC) comprenant un compresseur (CP) propre à chauffer et pressuriser un fluide frigorigène, un condenseur interne (CDI) propre, en mode chauffage, à contribuer au chauffage d'un air dit intérieur par échange avec ledit fluide frigorigène issu dudit compresseur (CP), un détendeur externe (DTE) propre, en mode chauffage, à refroidir ledit fluide frigorigène, un échangeur externe (EE) propre, en mode chauffage, à réchauffer ledit fluide frigorigène issu dudit détendeur externe (DTE) par échange avec un air dit extérieur pour alimenter ledit compresseur (CP), et un évaporateur interne (El) propre, en mode réfrigération, à refroidir ledit air intérieur par échange avec ledit fluide frigorigène, caractérisée en ce qu'elle comprend en outre un condenseur externe (CDE) propre, en tout mode, à terminer de condenser ledit fluide frigorigène issu dudit condenseur interne (CDI) par échange avec ledit air extérieur pour alimenter en fluide frigorigène refroidi et intégralement dans une phase liquide soit ledit détendeur externe (DTE) dans ledit mode chauffage, soit ledit évaporateur interne (El) au moins dans ledit mode réfrigération, afin de permettre un accroissement de la capacité de refroidissement dudit évaporateur interne (El).
2. 2. Installation selon la revendication 1, caractérisée en ce qu'elle est agencée pour offrir un mode mixte dans lequel ledit condenseur interne (CDI) est alimenté en fluide frigorigène de manière à contribuer au chauffage dudit air intérieur, ledit échangeur externe (EE) n'est pas utilisé et ledit évaporateur interne (El) est alimenté en fluide frigorigène refroidi et intégralement dans une phase liquide par ledit condenseur externe (CDE) de manière à refroidir la température dudit air intérieur réchauffé par la contribution dudit condenseur interne (CDI).
3. 3. Installation selon l'une des revendications 1 et 2, caractérisée en ce que ledit condenseur externe (CDE) est contigu avec ledit échangeur externe (EE) afin de constituer pour ce dernier (EE), dans ledit mode chauffage, une source de chaleur propre à réduire la probabilité qu'il givre en présence d'unair extérieur présentant une température basse.
4. 4. Installation selon la revendication 3, caractérisée en ce que ledit condenseur externe (CDE) et ledit échangeur externe (EE) constituent deux sous-parties contiguës d'un même échangeur de chaleur.
5. 5. Installation selon la revendication 3, caractérisée en ce que ledit condenseur externe (CDE) et ledit échangeur externe (EE) constituent deux échangeurs de chaleur indépendants et contigus.
6. 6. Installation selon l'une des revendications 1 à 5, caractérisée en ce qu'elle comprend un réservoir de déshydratation (RD) en aval d'une sortie dudit condenseur externe (CDE) qui délivre ledit fluide frigorigène refroidi et intégralement dans une phase liquide.
7. 7. Installation selon l'une des revendications 1 à 6, caractérisée en ce qu'elle comprend, en amont d'une entrée qui alimente ledit évaporateur interne (El) en fluide frigorigène, un détendeur interne (DTI) propre à dépressuriser ledit fluide frigorigène refroidi et intégralement dans une phase liquide au moins dans ledit mode réfrigération, avant qu'il ne parvienne dans ledit évaporateur interne (El).
8. 8. Installation selon l'une des revendications 1 à 7, caractérisée en ce que ledit condenseur interne (CDI) est propre, dans ledit mode chauffage, à chauffer ledit air intérieur par échange avec ledit fluide frigorigène issu dudit compresseur (CP).
9. 9. Installation selon l'une des revendications 1 à 7, caractérisée en ce que ledit condenseur interne (CDI) est propre, en mode chauffage, à réchauffer, par échange avec ledit fluide frigorigène issu dudit compresseur (CP), un fluide caloporteur destiné à alimenter un aérotherme (AR) propre à chauffer ledit air intérieur par échange thermique, et en ce que dans ledit mode réfrigération ledit aérotherme (AR) n'est pas alimenté en fluide caloporteur.
10. 10. Installation selon l'une des revendications 1 à 9, caractérisée en ce qu'elle comprend une première vanne (V1) de type trois voies et comprenant une entrée couplée à la sortie dudit condenseur externe (CDE), une première sortie couplée à l'entrée dudit échangeur externe (EE) et une seconde sortie couplée à l'entrée dudit échangeur interne (El).
11. 11. Installation selon l'une des revendications 1 à 10, caractérisée en ce qu'elle comprend une seconde vanne (V2) de type trois voies et comprenant une sortie couplée à l'entrée dudit compresseur (CP), une première entrée couplée à la sortie dudit échangeur externe (EE) et une seconde entrée couplée à la sortie dudit échangeur interne (El).
12. 12. Véhicule, caractérisé en ce qu'il comprend une installation de chauffage/climatisation (IC) selon l'une des revendications précédentes.