FR3012587A1 - Circuit de conditionnement thermique d'un habitacle - Google Patents

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Abstract

L'invention concerne un circuit (110) pour le conditionnement thermique en particulier d'un habitacle d'un véhicule automobile, dans lequel un fluide frigorigène est apte à circuler et comprenant selon le sens d'écoulement du fluide frigorigène, un compresseur (112) et un condenseur (114), le circuit comprenant également un premier détendeur (118) et un premier évaporateur (120) agencés en parallèle d'un second détendeur (124) et d'un second évaporateur (126). Selon l'invention, un échangeur de chaleur (128) est positionné dans le circuit de manière à être traversé par le fluide frigorigène préalablement au premier détendeur (118) et à être traversé par le fluide frigorigène sortant du second évaporateur (126).

Description

CIRCUIT DE CONDITIONNEMENT THERMIQUE D'UN HABITACLE La présente invention concerne un circuit pour le conditionnement thermique en particulier d'un habitacle de véhicule automobile.
Le circuit de conditionnement thermique d'un habitacle d'un véhicule automobile comprend de manière habituelle deux évaporateurs agencés en parallèle l'un de l'autre. Un premier des évaporateurs permet le conditionnement thermique d'une partie avant de l'habitacle du véhicule et un second des évaporateurs permet le conditionnement thermique d'une partie arrière de l'habitacle. Lorsque seul le conditionnement thermique de la partie avant de l'habitacle est souhaité, le second évaporateur est stoppé afin d'éviter l'amenée d'air conditionné à la partie arrière de l'habitacle. De plus, le détendeur agencé en amont du second évaporateur est serré de manière à réduire le débit de fluide frigorigène le traversant et ainsi augmenter l'efficacité du premier évaporateur. Toutefois, le débit en fluide frigorigène au travers du second évaporateur n'est pas complètement stoppé, ce qui participe à la réduction des performances du dispositif de conditionnement d'air. De plus, lors de la réalimentation en fluide frigorigène du second détendeur, l'augmentation soudaine de la pression peut l'endommager. Pour palier ces deux inconvénients, certains fabricants optent pour l'intégration d'une valve d'ouverture et de fermeture agencée en amont du second détendeur. Cependant, le coût unitaire d'une telle valve est trop important pour envisager son intégration dans un dispositif de conditionnement thermique. L'invention apporte une solution simple, efficace et économique aux problèmes précités. Ainsi, l'invention propose un circuit pour le conditionnement thermique en particulier d'un habitacle d'un véhicule automobile, dans lequel un fluide frigorigène est apte à circuler et comprenant selon le sens d'écoulement du fluide frigorigène, un compresseur et un condenseur, le circuit comprenant également un premier détendeur et un premier évaporateur agencés en parallèle d'un second détendeur et d'un second évaporateur, caractérisé en ce que le circuit comprend un échangeur de chaleur positionné dans le circuit de manière à être traversé par le fluide frigorigène préalablement au premier détendeur et à être traversé par le fluide frigorigène sortant du second évaporateur. Lorsque le second évaporateur est arrêté, le fluide frigorigène sortant du second évaporateur possède sensiblement la même enthalpie que celle en sortie du condenseur. Le réfrigérant circule ensuite dans l'échangeur de chaleur et passe à l'état surchauffé dont le niveau de surchauffe dépend de l'efficacité de l'échangeur de chaleur. La chaleur accumulée par l'échangeur de chaleur est transférée au fluide frigorigène entrant dans le premier détendeur puis dans le premier évaporateur. De cette manière, on augmente les performances du premier échangeur de chaleur lorsque l'on n'utilise pas le second évaporateur. Lorsque les deux évaporateurs sont en fonctionnement, l'échangeur de chaleur n'impacte pas le fonctionnement du circuit de conditionnement thermique. En outre, l'utilisation d'un second évaporateur permet d'abaisser la température du fluide frigorigène entrant dans le compresseur, ce qui diminue le travail fourni par le compresseur pour fournir l'augmentation de pression souhaitée au réfrigérant. Ainsi, selon l'invention, il est possible d'augmenter les performances du circuit de conditionnement thermique sans avoir recours à une valve d'ouverture et de fermeture coûteuse.
Avantageusement, l'échangeur de chaleur est du type à plaques ayant une efficacité d'au moins 60% et préférentiellement d'au moins 80%. L'invention concerne encore un véhicule, en particulier un véhicule automobile, comprenant un circuit du type décrit ci-dessus. L'invention concerne encore un véhicule automobile, en particulier un véhicule automobile électrique, caractérisé en ce qu'il comprend un dispositif tel que décrit précédemment.
D'autres avantages et caractéristiques de l'invention apparaîtront à la lecture de la description suivante faite à titre d'exemple non limitatif et en référence aux dessins annexés dans lesquels : - la figure 1 est une représentation schématique d'un circuit de conditionnement thermique selon la technique antérieure - la figure 2 est une représentation schématique d'un circuit de conditionnement thermique selon l'invention. On se réfère maintenant à la figure 1 qui représente un circuit de conditionnement thermique 10 selon la technique antérieure dans lequel un fluide frigorigène ou réfrigérant est mis en circulation par des moyens conventionnels bien connus de l'homme du métier. Ce circuit 10 comprend dans le sens de circulation du réfrigérant un compresseur 12, un condenseur 14 en aval duquel le circuit se divise en deux branches parallèles dont une première branche 16 comprend un premier détendeur 18 ou réducteur de pression débouchant en aval sur un premier évaporateur 20 et dont une seconde branche 22 comprend un second détendeur 24 ou réducteur de pression débouchant en aval sur un second évaporateur 26. Les deux branches parallèles 16, 22 du circuit se rejoignent en aval des premier 20 et second 26 évaporateurs et en amont du compresseur 12. Dans cette architecture de dispositif de conditionnement thermique, le premier évaporateur 20 permet le conditionnement thermique de la partie avant de l'habitacle du véhicule et le second évaporateur 26 est destiné à réaliser le conditionnement thermique de la partie arrière de l'habitacle du véhicule. Lorsque l'utilisateur du véhicule automobile souhaite ne ventiler que la partie avant du véhicule, il est souhaitable de limiter le passage de fluide frigorigène dans le second évaporateur 26 qui réduit les performances du circuit de conditionnement.
Toutefois, comme indiqué précédemment, l'utilisation d'une valve d'ouverture/fermeture agencé en amont du second détendeur 24 dans la seconde branche 22 n'est pas envisageable du fait du coût unitaire trop important de ce type de valve. Ainsi, le circuit de conditionnement selon l'invention représenté en figure 2, dans lequel les mêmes éléments que décrits précédemment sont référencés en étant augmentés d'une centaine, comprend un échangeur de chaleur 128 reliant les première 116 et seconde 122 branches et positionné dans le circuit de manière à être traversé par le fluide frigorigène préalablement au premier 118 détendeur et à être traversé par le fluide frigorigène sortant du second évaporateur 126.
Dans une réalisation préférée du circuit, l'échangeur de chaleur 128 est du type à plaques avec une efficacité d'au moins 60% et préférentiellement d'au moins 80%. L'intégration d'un échangeur de chaleur 128 dans le circuit de conditionnement thermique, comme représenté en figure 2, permet lorsque le second évaporateur 126 ne fonctionne pas, de récupérer par l'intermédiaire de l'échangeur de chaleur 128 une partie du froid de la seconde branche 122 et de le transférer au fluide frigorigène entrant dans la première branche 116. De cette manière, il est possible d'augmenter les performances du circuit de conditionnement thermique 110.
De plus, le montage d'un échangeur de chaleur .128 comme dans l'invention n'impacte pas les performances des premier 120 et second 126 évaporateurs lorsqu'on les utilise simultanément.

Claims (3)

  1. REVENDICATIONS1. Circuit (110) pour le conditionnement thermique en particulier d'un habitacle d'un véhicule automobile, dans lequel un fluide frigorigène est apte à circuler et comprenant selon le sens d'écoulement du fluide frigorigène, un compresseur (112) et un condenseur (114), le circuit comprenant également un premier détendeur (118) et un premier évaporateur (120) agencés en parallèle d'un second détendeur (124) et d'un second évaporateur (126), caractérisé en ce qu'il comprend un échangeur de chaleur (128) positionné dans le circuit de manière à être traversé par le fluide frigorigène préalablement au premier détendeur (118) et à être traversé par le fluide frigorigène sortant du second évaporateur (126).
  2. 2. Circuit selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'échangeur de chaleur (128) est du type à plaques ayant une efficacité d'au moins 60% et préférentiellement d'au moins 80%.
  3. 3. Véhicule, en particulier un véhicule automobile, caractérisé en ce qu'il comprend un circuit (110) selon la revendication 1 ou 2.
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