FR3049236A1 - Dispositif de climatisation pour un vehicule automobile - Google Patents

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Abstract

Dispositif de climatisation pour un véhicule automobile, comprenant un circuit de climatisation pour un fluide frigorigène, ledit circuit de climatisation comprenant au moins un échangeur de chaleur adapté pour un échange de chaleur avec un fluide à l'extérieur de l'habitacle du véhicule automobile, au moins un compresseur, au moins un condenseur pour produire de la chaleur à l'intérieur de l'habitacle dudit véhicule automobile, au moins un évaporateur pour produire du froid à l'intérieur de l'habitacle dudit véhicule automobile et au moins un détendeur, dans lequel le dispositif de climatisation est adapté pour un premier mode de fonctionnement pour produire du froid à l'intérieur de l'habitacle du véhicule automobile dans lequel la sortie de l'échangeur de chaleur est connectée via un détendeur à l'entrée de l'évaporateur, la sortie de l'évaporateur étant connectée à l'entrée du compresseur, la sortie du compresseur étant connectée à l'entrée de échangeur de chaleur, dans lequel le dispositif de climatisation est adapté pour un deuxième mode de fonctionnement pour produire de la chaleur à l'intérieur de l'habitacle du véhicule automobile dans lequel la sortie de l'échangeur de chaleur est connectée à l'entrée du compresseur, la sortie du compresseur étant connectée à l'entrée du condenseur, la sortie du condenseur étant connectée via un détendeur à l'entrée de l'échangeur de chaleur, caractérisé en ce que le dispositif de climatisation est adapté pour un troisième mode de fonctionnement dans lequel la sortie de l'échangeur de chaleur est connectée via un détendeur à l'entrée du compresseur, la sortie du compresseur étant connectée à l'entrée de l'échangeur de chaleur.

Description

DISPOSITIF DE CLIMATISATION POUR UN VEHICULE AUTOMOBILE Domaine de l’invention
La présente invention concerne un dispositif de climatisation pour un véhicule automobile et plus précisément, un dispositif de climatisation comprenant au moins un échangeur de chaleur pour permettre un échange de chaleur avec un fluide à l’extérieur dudit véhicule automobile.
Etat de la technique
Dans un véhicule automobile, des systèmes de climatisation sont utilisés pour agir sur la température à l’intérieur de l’habitacle desdits véhicules automobiles, soit pour l’augmenter soit pour la diminuer et ainsi optimiser le confort des occupants de ces véhicules automobiles.
Dans l’art antérieur, un système fréquemment utilisé est connu sous sa dénomination anglaise « HVAC » (Heating Ventilation and Air Conditioning). Un système de type « HVAC » est adapté pour augmenter ou diminuer la température à l’intérieur de l’habitacle en fonction des conditions météorologiques. En effet, en cas de fortes chaleurs, un système de type « HVAC » est capable de produire du froid, diminuant ainsi la température à l’intérieur de l’habitacle afin de maintenir une température ambiante confortable pour les utilisateurs. Une autre fonction d’un système de type « HVAC » consiste à assurer une ventilation permettant d’optimiser le confort à l’intérieur du véhicule automobile.
Les systèmes connus de l’art antérieur sont, en règle générale, développés pour fonctionner à l’aide d’un moteur à explosion. Un moteur à explosion est une source de chaleur disponible quelles que soient les conditions d’utilisation du véhicule automobile. De ce fait, les véhicules automobiles équipés d’un moteur de ce type sont munis d’un système de chauffage. Ainsi, la chaleur produite par le moteur à explosion est utilisée pour chauffer un fluide frigorigène servant à transférer de la chaleur à l’intérieur de l’habitacle, réchauffant ainsi ledit habitacle.
De nos jours, dans le domaine de l’industrie automobile, les constructeurs tendent vers la production de véhicules automobiles hybrides et électriques dans le but d’utiliser le plus possible des sources d’énergie renouvelables pour la production de l’énergie électrique nécessaire au fonctionnement desdits véhicules automobiles hybrides et électriques.
De nouveaux types de véhicules automobiles, plus particulièrement les véhicules automobiles hybrides et/ou électriques sont privilégiés. Pour ces véhicules automobiles, des modifications sont nécessaires dans le but d’optimiser les systèmes de climatisation, par exemple dans la configuration où les véhicules ne sont pas équipés de moteurs à explosion.
Dans l’art antérieur, il est connu d’utiliser, pour un système de climatisation de véhicule automobile, un dispositif adapté pour fonctionner de deux manières différentes. Un système de ce type peut être utilisé, selon une première option, comme une pompe à chaleur capable de générer de la chaleur pour réchauffer l’habitacle d’un véhicule automobile, le réchauffement étant le résultat d’une différence entre la chaleur présente à l’intérieur de l’habitacle et celle présente à l’extérieur de l’habitacle. Selon une deuxième option, un système de ce type est adapté pour transférer la chaleur récupérée à l’intérieur de l’habitacle afin de la transférer vers l’extérieur dudit habitacle du véhicule automobile.
Pour son fonctionnement, un système de climatisation selon l’art antérieur est équipé d’un échangeur de chaleur sous forme d’un condenseur évaporateur. Si l’habitacle a besoin d’être rafraîchi, un évaporateur positionné à l’intérieur de l’habitacle est connecté via un compresseur à l’entrée dudit condenseur évaporateur, utilisé comme condenseur. La sortie dudit condenseur évaporateur est connectée, via un détendeur, à l’entrée de l’évaporateur. Dans le cas où un tel système de climatisation doit être utilisé comme source de chaleur, un condenseur est également connecté à l’intérieur du véhicule automobile et connecté avec sa sortie, via un détendeur, à l’entrée du condenseur évaporateur utilisé dans un rôle d’évaporateur. La sortie de l’évaporateur est, via un compresseur, connectée à l’entrée dudit condenseur. Selon un système de climatisation de ce type, plusieurs connexions sous forme de tuyaux et de vannes sont disponibles permettant de choisir soit le mode d’utilisation « climatisation » soit le mode d’utilisation « pompe à chaleur ».
Lors de l’utilisation d’un système de climatisation de ce type, adapté pour fonctionner soit comme une « climatisation » soit comme une « pompe à chaleur », le mode de fonctionnement « pompe à chaleur » entraîne, de manière désavantageuse, la création d’une couche de givre qui recouvre l’évaporateur condenseur, utilisé dans le rôle d’évaporateur. Cette couche de givre diminue l’efficacité de l’échange d’énergie entre le fluide frigorigène présent à l’intérieur de l’évaporateur condenseur et l’extérieur du véhicule automobile. La formation de cette couche de givre nécessite une opération régulière de dégivrage. Cette opération de dégivrage est connue sous sa dénomination anglaise « de-icing ». Au cours de ce processus de dégivrage, l’ensemble de l’énergie stockée dans le fluide frigorigène présent au sein du dispositif de climatisation est utilisé pour faire fondre le givre présent à l’extérieur de l’évaporateur condenseur, permettant ainsi de limiter le temps nécessaire audit processus de dégivrage.
Au sein du dispositif connu de l’art antérieur, lors du processus de dégivrage, l’évaporateur condenseur est utilisé dans son rôle de condenseur, ce afin d’accroître la quantité d’énergie disponible pour le dégivrage. Selon un mode préféré, au sein de l’évaporateur présent dans l’habitacle du véhicule automobile, l’absence d’échange de chaleur permet d’éviter la déperdition d’énergie présente dans le fluide frigorigène. En pratique, cela signifie que le ventilateur utilisé pour générer un flux d’air permettant un échange d’énergie avec l’évaporateur ne fonctionne pas. De ce fait, lors du processus de dégivrage, le ventilateur générant un flux d’air, utilisé particulièrement pour réchauffer l’habitacle d’un véhicule automobile, n’est pas activé. L’effet technique réside dans le fait que l’habitacle dudit véhicule automobile n’est donc pas réchauffé lors du processus de dégivrage.
En considération des dispositifs connus de l’art antérieur et de leurs limitations, un but de la présente invention consiste à réaliser un système de climatisation pour un véhicule automobile dans lequel le processus de dégivrage du condenseur évaporateur est amélioré et à proposer une architecture permettant d’utiliser le ventilateur d’un système « HVAC » présent au sein d’un véhicule automobile et de réchauffer l’habitacle dudit véhicule automobile, et ce même au cours du processus de dégivrage.
Objet de l’invention
Par conséquent, la présente invention concerne un dispositif de climatisation pour un véhicule automobile, comprenant un circuit de climatisation pour un fluide frigorigène, ledit circuit de climatisation comprenant au moins un échangeur de chaleur adapté pour un échange de chaleur avec un fluide à l’extérieur de l’habitacle du véhicule automobile, au moins un compresseur, au moins un condenseur pour produire de la chaleur à l’intérieur de l’habitacle dudit véhicule automobile, au moins un évaporateur pour produire du froid à l’intérieur de l’habitacle dudit véhicule automobile et au moins un détendeur, dans lequel le dispositif de climatisation est adapté pour un premier mode de fonctionnement pour produire du froid à l’intérieur de l’habitacle du véhicule automobile dans lequel la sortie de l’échangeur de chaleur est connectée via un détendeur à l’entrée de l'évaporateur, la sortie de l’évaporateur étant connectée à l’entrée du compresseur, la sortie du compresseur étant connectée à l’entrée de échangeur de chaleur, dans lequel le dispositif de climatisation est adapté pour un deuxième mode de fonctionnement pour produire de la chaleur à l’intérieur de l’habitacle du véhicule automobile dans lequel la sortie de l’échangeur de chaleur est connectée à l’entrée du compresseur, la sortie du compresseur étant connectée à l’entrée du condenseur, la sortie du condenseur étant connectée via un détendeur à l’entrée de l'échangeur de chaleur, caractérisé en ce que le dispositif de climatisation est adapté pour un troisième mode de fonctionnement dans lequel la sortie de l’échangeur de chaleur est connectée via un détendeur à l’entrée du compresseur, la sortie du compresseur étant connectée à l’entrée de l’échangeur de chaleur.
Selon un mode de réalisation de l’invention, l’échangeur de chaleur est un condenseur évaporateur.
Selon un mode de réalisation de l’invention, l’échangeur de chaleur est adapté pour être disposé à l’avant du véhicule automobile afin de permettre un échange de chaleur avec un flux d’air entrant dans la face avant dudit véhicule automobile.
Selon un mode de réalisation de l’invention, l’évaporateur et le condenseur font partie d’un élément de climatisation adapté pour être disposé dans l’habitacle du véhicule automobile.
Selon un mode de réalisation de l’invention, l’élément de climatisation est pourvu d’une résistance chauffante.
Selon un mode de réalisation de l’invention, l’élément de climatisation est pourvu d’un ventilateur adapté pour générer un flux d’air et effectuer un échange de chaleur avec l’évaporateur ou le condenseur et/ou avec la résistance chauffante.
Selon un mode de réalisation de l’invention, l’échangeur de chaleur est pourvu d’un capteur pour contrôler la présence éventuelle du givre sur l’extérieur dudit échangeur de chaleur.
Selon un mode de réalisation de l’invention, la sortie de l’échangeur de chaleur est connectée à l’aide, d’une part, d’une vanne trois voies et, d’autre part, d’un détendeur à l’entrée de l’évaporateur et dans lequel la sortie de l’échangeur de chaleur est connectée à 1‘entrée du compresseur à l’aide, d’une part, de ladite vanne trois voies et, d’autre part, d’un ensemble composé d’un détendeur et d’une vanne bi-passe.
Selon un mode de réalisation de l’invention, la sortie de l’échangeur de chaleur est connectée à l’aide, d’une part, d’une vanne et, d’autre part, d’un détendeur à l’entrée de l’évaporateur et dans lequel la sortie de l’échangeur de chaleur est connectée à l’entrée du compresseur à l’aide, d’une part, d’un ensemble composé, d’une part, d’un détendeur et, d’autre part, d’une vanne bi-passe.
Brève description des dessins
Les but(s), objet(s) et avantages(s) de la présente invention apparaîtront plus clairement à la lecture de la description qui suit, faite en référence aux dessins, dans lesquels : - la figure 1 montre une vue schématique d’un dispositif de climatisation destiné à un véhicule automobile, selon l’art antérieur, - la figure 2 représente un premier mode de réalisation d’un dispositif de climatisation destiné à un véhicule automobile, selon la présente invention, et - la figure 3 montre un deuxième mode de réalisation d’un dispositif de climatisation destiné à un véhicule automobile, selon la présente invention.
Description détaillée
La description détaillée ci-après a pour but d’exposer l’invention de manière suffisamment claire et complète, notamment à l’aide d’exemples, mais ne doit pas être considérée comme limitant l’étendue de la protection aux modes de réalisation particuliers et aux exemples présentés ci-après.
La présente description fait référence à un dispositif de climatisation destiné à un véhicule automobile. Les termes « dispositif de climatisation » font référence à un système de type « HVAC » adapté pour optimiser le confort de l’utilisateur à l’intérieur de l’habitacle dudit véhicule automobile. Le système de climatisation pour véhicule automobile selon la présente invention peut être utilisé soit pour ventiler l’habitacle, soit pour le réchauffer soit pour le rafraîchir, en fonction des conditions climatiques existantes lors de l’utilisation dudit véhicule automobile.
Le dispositif de climatisation selon la présente invention offre la particularité de proposer un système adapté soit pour produire de la fraîcheur et permettre de rafraîchir l’habitacle du véhicule automobile, soit pour être utilisé comme pompe à chaleur et produire ainsi de la chaleur destinée à augmenter la température dudit habitacle.
Au sein de la présente description, le mot « ligne » est utilisé en référence à un conduit tel qu’un tube permettant le transport d’un fluide frigorigène.
La figure 1 montre une vue schématique d’un dispositif de climatisation 10 selon l’art antérieur destiné à un véhicule automobile. Le dispositif de climatisation 10 tel que montré sur la figure 1 peut être complété avec des capteurs, des éléments de contrôle et d’autres composants permettant le fonctionnement dudit dispositif de climatisation 10 selon le rôle choisi.
Le dispositif de climatisation 10 selon la figure 1 comprend un premier élément 11, généralement positionné dans un module de face avant d’un véhicule automobile. Le premier élément 11 comprend un échangeur de chaleur 20 ayant la forme d’un condenseur évaporateur adapté pour permettre un échange de chaleur avec un flux d’air 30, qui comprend de l’air pénétrant sur la face avant d’un véhicule automobile via le bouclier, par exemple. Un ventilateur 21 peut être utilisé pour assurer un certain niveau de flux d’air 30.
Le dispositif de climatisation 10 comprend un deuxième élément 12, sous la forme d’un « HVAC », particulièrement adapté pour permettre un échange de chaleur avec l’habitacle d’un véhicule automobile. Pour faciliter cet échange de chaleur, le deuxième élément 12 comprend tout d’abord un évaporateur 40, mais également un condenseur 41. Le deuxième élément 12 peut aussi être équipé d’une résistance chauffante 42, adaptée pour transformer l’énergie électrique en chaleur, mais également d’un ventilateur 43 permettant à un flux d’air 31 d’échanger de la chaleur avec l’évaporateur 40, le condenseur 41 ou avec la résistance chauffante 42.
Le transfert de chaleur entre les différents éléments tels que montrés sur la figure 1 s’effectue grâce à un fluide frigorigène. On emploie les termes « fluide frigorigène » pour indiquer qu’un fluide est adapté pour permettre un échange de chaleur, d’une part par évaporation dans l’évaporateur et/ou dans le condenseur évaporateur et, d’autre part par condensation dans le condenseur et/ou dans le condenseur évaporateur.
Pour le fonctionnement optimal du dispositif de climatisation 10 selon la figure 1, la sortie du condenseur évaporateur 20 est connectée à une ligne 50 comportant une vanne trois voies 60. Une première sortie de la vanne 60 est connectée avec une ligne 51 à l’entrée de l’évaporateur 40. Sur la ligne 51, il est noté la présence d’un détendeur 70. Une deuxième sortie de la vanne 60 est connectée, via une ligne 52 et une ligne 53, avec l’entrée d’un compresseur 80. La sortie du compresseur 80 est connectée, avec une première ligne 54, à une vanne 61. La sortie du compresseur 80 est également connectée, via une ligne 55, à l’entrée du condenseur 41. La sortie du condenseur 41 est connectée, via une ligne 56, à un ensemble composé d’un détendeur 71 et d’une vanne bi-passe 62. L’ensemble du détendeur 71 et de la vanne bi-passe 62 est connecté, via une ligne 57 et une ligne 59, à l’entrée du condenseur évaporateur 20. La vanne 61 est elle aussi connectée, via une ligne 58 et une ligne 59, à l’entrée du condenseur évaporateur 20.
Le dispositif de climatisation 10 selon la figure 1 offre deux modes de fonctionnement. Selon un premier mode de fonctionnement, ledit dispositif de climatisation 10 peut être utilisé pour rafraîchir l’habitacle d’un véhicule automobile, c’est-à-dire son deuxième élément 12 servant à supprimer la chaleur présente au sein dudit habitacle. Selon ce premier mode de fonctionnement, les différentes vannes 60, 61, 62 sont réglées de manière à permettre au fluide frigorigène de s’évacuer du condenseur évaporateur 20 en direction de la vanne 60, via la ligne 50. Le fluide frigorigène passe au travers du détendeur 70, via la ligne 51 et pénètre dans l’évaporateur 40 où il s’évapore et effectue ainsi un échange de chaleur avec le flux d’air 31. Le fluide frigorigène poursuit son cheminement, via la ligne 53, en direction du compresseur 80 actionné par un moteur électrique, au sein duquel la pression et la température dudit fluide frigorigène gazeux est élevée du fait de sa compression. Le fluide frigorigène ainsi comprimé poursuit son cheminement, via la ligne 54, la vanne 61, la ligne 58 et la ligne 59 pour pénétrer au sein du condenseur évaporateur 20. Selon ce mode de fonctionnement, le condenseur évaporateur 20 est utilisé comme condenseur où la condensation est formée suite à l’échange de chaleur avec le flux d’air 30 présent au sein du premier élément 11. Ainsi, une quantité déterminée de chaleur est conduite vers l’habitacle du véhicule automobile pour rafraîchir l’intérieur dudit habitacle.
Selon un deuxième mode de fonctionnement, le dispositif de climatisation 10 tel que décrit sur la figure 1 est utilisé comme pompe à chaleur. Selon ce mode de fonctionnement, le fluide évacué du condenseur évaporateur 20 chemine en direction de la vanne 60, via la ligne 52 et la ligne 53 en direction du compresseur 80. Ensuite, le fluide se dirige, via la ligne 54 et la ligne 55, vers le condenseur 41. La condensation du fluide frigorigène s’opère à l’intérieur du condenseur 41, produisant ainsi de la chaleur à l’intérieur du deuxième élément 12 du dispositif de climatisation 10. Le ventilateur 43 permet de générer un flux d’air 31 qui effectue un échange de chaleur avec le condenseur 41 et produit un flux d’air chaud qui réchauffe l’habitacle du véhicule automobile. A la sortie du condenseur 41, le fluide frigorigène poursuit son cheminement, via la ligne 56 et le détendeur 71, puis via les lignes 57, 59 en direction de l’entrée du condenseur évaporateur 20 qui, selon le mode de fonctionnement « pompe à chaleur », fonctionne comme évaporateur.
Selon le mode de fonctionnement « pompe à chaleur », il est tout à fait possible qu’une quantité déterminée de givre se forme à l’extérieur du condenseur évaporateur 20, laquelle se comportant comme un isolant sur l’extérieur du condenseur évaporateur 20 et empêche un bon échange de chaleur entre le fluide frigorigène présent à l’intérieur du condenseur évaporateur 20 et le flux d’air 30.
Dans l’art antérieur, il est connu d’équiper un condenseur évaporateur de capteurs permettant de contrôler si une couche de givre s’est formée et si un processus de dégivrage est nécessaire.
Dans le dispositif de climatisation 10 décrit sur la figure 1, le processus de dégivrage s’opère selon un mode de fonctionnement pour créer du froid selon lequel le ventilateur 43, utilisé pour générer le flux d’air 31, n’est pas activé. En d’autres termes, le fluide frigorigène est guidé à partir de la sortie du condenseur évaporateur 20, via les lignes 50, 51, en direction de l’évaporateur 40. Pour éviter une évaporation et minimiser l’échange de chaleur, le ventilateur 43 n’est donc pas activé. Aucun flux d’air 31 n’est généré pour effectuer un échange de chaleur avec l’évaporateur 40. Après l’évaporateur 40, le fluide frigorigène est guidé, via respectivement les lignes 53, 54, 58, 59, vers le condenseur évaporateur 20. Le liquide frigorigène passe vers le compresseur au sein duquel sa pression et sa température augmente. A la lecture du paragraphe ci-dessus, il est évident que l’architecture du dispositif de climatisation 10 selon la figure 1, et le processus de dégivrage tel que décrit ne sont pas optimisés. Le fait que le fluide frigorigène soit contraint de circuler au travers de l’évaporateur 40 implique l’arrêt du ventilateur 43 pour éviter un échange de chaleur avec le fluide frigorigène. Comme représenté sur la figure 1, le deuxième élément 12 est pourvu d’une résistance chauffante 42. Lors du processus de dégivrage, la résistance chauffante 42 peut être utilisée pour chauffer l’habitacle du véhicule automobile. En revanche, le ventilateur 43 étant désactivé pour éviter l’évaporation au sein de l’évaporateur 40, l’ensemble composé du ventilateur 43 et de la résistance chauffante 42 n’est pas opérationnel. En d’autres termes, lors du processus de dégivrage, le deuxième élément 12 du dispositif de climatisation 10 n’étant pas utilisé, il n’existe aucun autre moyen d’influer sur la température présente au sein de l’habitacle du véhicule automobile.
La figure 2 représente un premier mode de réalisation d’un dispositif de climatisation 110 selon l’invention. Tout d’abord le dispositif de climatisation 110 comprend un condenseur évaporateur 120. Le condenseur évaporateur 120 est utilisé en combinaison avec un ventilateur 121, l’ensemble étant adapté pour effectuer un échange de chaleur avec un flux d’air 130. L’ensemble composé du condenseur évaporateur 120 et du ventilateur 121 sont intégrés au sein d’un premier élément de climatisation 111 situé sur le module de face avant d’un véhicule automobile et adapté pour effectuer un échange de chaleur avec un flux d’air 130 pénétrant à l’intérieur dudit véhicule automobile via le bouclier par exemple. La sortie du condenseur évaporateur 120 est connectée, via une ligne 150, avec une vanne trois voies 160, laquelle est connectée, via une ligne 151, avec l’entrée d’un évaporateur 140. Sur la ligne 151, il est noté la présence d’un détendeur 170. L’évaporateur 140 est connecté, via une ligne 153, à l’entrée d’un compresseur 180 et est situé au sein d’un deuxième élément de climatisation 112 sous la forme d’un « HVAC ». Le deuxième élément de climatisation 112 comprend, notamment, un ventilateur 143, un condenseur 141 et une résistance chauffante 142. Un flux d’air 131, permettant d’effectuer un échange de chaleur avec l’évaporateur 140, avec le condenseur 141 ou avec la résistance chauffante 142, peut être généré grâce au ventilateur 143.
Comme indiqué sur la figure 2, la vanne trois voies 160 est connectée avec un ensemble composé d’un détendeur 172 et d’une vanne bi-passe 163, présent sur une ligne 152, à l’entrée du compresseur 180. La sortie du compresseur 180 est connectée, via une ligne 154, à une vanne 161 et, via une ligne 155, à l’entrée du condenseur 141. La sortie du condenseur 141 est, via une ligne 156, connectée à un ensemble composé d’un détendeur 171 et d’une vanne bi-passe 162. L’ensemble du détendeur 171 et de la vanne bi-passe 162 est également connecté à l’entrée du condenseur évaporateur 120 à l’aide des lignes 158, 159.
La vanne 161 est, via une ligne 159 et une ligne 158, connectée avec l’entrée du condenseur évaporateur 120.
Le dispositif de climatisation 110 selon la figure 2 peut être utilisé selon trois modes de fonctionnement.
Selon un premier mode de fonctionnement, le dispositif 110 tel que représenté sur la figure 2 est utilisé pour produire du froid à l’aide d’un deuxième élément de climatisation 112. Selon cette configuration, le condenseur évaporateur 120 joue le rôle de condenseur. Le ventilateur 121 permet de générer un flux d’air 130 destiné à permettre un échange de chaleur avec le condenseur évaporateur 120 et la condensation d’un fluide frigorigène à l’intérieur du condenseur évaporateur 120. La sortie dudit condenseur évaporateur 120 est connectée à l’entrée de l’évaporateur 140 à l’aide de la ligne 150, de la vanne 160, du détendeur 170 et de la ligne 151. La sortie de l’évaporateur 140 est connectée à l’entrée du compresseur 180. Le fluide frigorigène 130 retourne vers le condensateur évaporateur 120 à l’aide de la ligne 154, de la vanne 161, des lignes 158, 159. Grâce au cheminement décrit supra, le dispositif 110 est adapté pour déplacer une quantité déterminée de chaleur de l’habitacle d’un véhicule automobile vers l’extérieur dudit véhicule.
Un second mode de fonctionnement du dispositif de climatisation 110, tel que représenté sur la figure 2, permet d’utiliser ledit dispositif 110 comme une pompe à chaleur. Selon cette configuration, le condenseur évaporateur 120 joue le rôle d’évaporateur. La sortie du condenseur évaporateur 120 est connectée à l’entrée du compresseur 180 à l’aide de la ligne 150, de la vanne 160, de la vanne 163 et de la ligne 152. La sortie du compresseur 180 est connectée à l’entrée du condenseur 141 à l’aide des lignes 154, 155. La sortie du condenseur 141 est connectée à l’entrée du condenseur évaporateur 120 à l’aide de la ligne 156, du détendeur 171 et des lignes 157, 159. Grâce au cheminement décrit supra, le dispositif 110 est adapté pour produire une quantité déterminée de chaleur à l’intérieur de l’habitacle d’un véhicule automobile. La résistance chauffante 142 peut éventuellement servir, en cas de besoin, à produire davantage de chaleur pour réchauffer ledit habitacle du véhicule automobile. Le ventilateur 143 permet de générer un flux d’air 131 qui, en circulant au travers du condenseur 141 et de la résistance chauffante 142, génère un échange de chaleur et augmente la température dudit flux d’air 131 avant que celui-ci ne pénètre à l’intérieur de l’habitacle du véhicule automobile.
Un troisième mode de fonctionnement du dispositif de climatisation 110, tel que représenté sur la figure 2, permet d’utiliser ledit dispositif de climatisation 110 comme un outil de dégivrage du condenseur évaporateur 120. Lors du processus de dégivrage, l’objectif consiste à optimiser la quantité de chaleur au sein du fluide frigorigène afin d’accroître la température du condenseur évaporateur 120 et permettre ainsi de faire fondre la couche de givre recouvrant ledit condenseur évaporateur 120. La sortie du condenseur évaporateur 120 est connectée à l’entrée du compresseur 180 à l’aide de la ligne 150, de la vanne 160 et du détendeur 172. La sortie du compresseur 180 est connectée à l’entrée du condenseur évaporateur 120 à l’aide de la ligne 155, de la vanne 161, des lignes 158, 159. Grâce au cheminement décrit supra, le dispositif 110 est adapté pour offrir la connexion la plus directe possible entre la sortie et l’entrée du condenseur évaporateur 120 et offrir une utilisation optimale de la chaleur disponible au sein du fluide frigorigène, ladite chaleur étant destinée à faire fondre la couche de givre recouvrant le condenseur évaporateur 120.
Un avantage important du dispositif 110 tel que représenté sur la figure 2 réside dans le fait que, lors du processus de dégivrage, le ventilateur 131 peut être utilisé pour continuer de chauffer l’habitacle du véhicule automobile. Cette fonction est disponible grâce à la résistance chauffante 142 qui permet, en cas de besoin, de chauffer le flux d’air 131 avant que celui-ci ne pénètre au sein dudit habitacle du véhicule automobile. En d’autres termes, le deuxième élément 112 du dispositif 110 permet d’accroitre la température à l’intérieur de l’habitacle du véhicule automobile même au cours du processus de dégivrage du condenseur évaporateur 120.
La figure 3 représente un mode de réalisation alternatif du dispositif de climatisation 210 selon l’invention. Selon la figure 3, la vanne trois voies 160 telle que représentée sur la figure 2 a été remplacée par une vanne bi-passe 264. Le fonctionnement du dispositif 210 tel que représenté sur la figure 3 est identique au fonctionnement du dispositif 110 tel représenté sur la figure 2. L’avantage du dispositif 210 tel que représenté sur la figure 3 réside dans le fait que l’utilisation d’une première vanne bi-passe 163, en combinaison avec une deuxième vanne bi-passe 264 est moins onéreuse que l’utilisation d’une vanne trois voies 160 combinée à une vanne bi-passe 163.

Claims (9)

  1. REVENDICATIONS
    1. Dispositif de climatisation (110, 210) pour un véhicule automobile, comprenant un circuit de climatisation pour un fluide frigorigène, ledit circuit de climatisation comprenant au moins un échangeur de chaleur (120) adapté pour un échange de chaleur avec un fluide à l’extérieur de l’habitacle du véhicule automobile, au moins un compresseur (180), au moins un condenseur (141) pour produire de la chaleur à l’intérieur de l’habitacle dudit véhicule automobile, au moins un évaporateur (140) pour produire du froid à l’intérieur de l’habitacle dudit véhicule automobile et au moins un détendeur (170, 171), dans lequel le dispositif de climatisation (110, 210) est adapté pour un premier mode de fonctionnement pour produire du froid à l’intérieur de l’habitacle du véhicule automobile dans lequel la sortie de l’échangeur de chaleur (120) est connectée via un détendeur (170) à l’entrée de l'évaporateur (140), la sortie de l’évaporateur (140) étant connectée à l’entrée du compresseur (180), la sortie du compresseur (180) étant connectée à l’entrée de échangeur de chaleur (120), dans lequel le dispositif de climatisation (110, 210) est adapté pour un deuxième mode de fonctionnement pour produire de la chaleur à l’intérieur de l’habitacle du véhicule automobile dans lequel la sortie de l’échangeur de chaleur (120) est connectée à l’entrée du compresseur (180), la sortie du compresseur (180) étant connectée à l’entrée du condenseur (141), la sortie du condenseur (141) étant connectée via un détendeur (171) à l’entrée de l'échangeur de chaleur (120), caractérisé en ce que le dispositif de climatisation (110, 210) est adapté pour un troisième mode de fonctionnement dans lequel la sortie de l’échangeur de chaleur (120) est connectée via un détendeur (172) à l’entrée du compresseur (180), la sortie du compresseur (180) étant connectée à l’entrée de l’échangeur de chaleur (120).
  2. 2. Dispositif de climatisation (110, 210) pour un véhicule automobile selon la revendication 1, dans lequel l’échangeur de chaleur (120) est un condenseur évaporateur.
  3. 3. Dispositif de climatisation (110, 210) pour un véhicule automobile selon la revendication 1 ou 2, dans lequel l’échangeur de chaleur (120) est adapté pour être disposé à l’avant du véhicule automobile afin de permettre un échange de chaleur avec un flux d’air (130) entrant dans la face avant dudit véhicule automobile.
  4. 4. Dispositif de climatisation (110, 210) pour un véhicule automobile selon l’une des revendications 1 à 3, dans lequel ledit au moins un évaporateur (140) et ledit au moins un condenseur (141) font partie d’un élément de climatisation (112) adapté pour être disposé dans l’habitacle du véhicule automobile.
  5. 5. Dispositif de climatisation (110, 210) pour un véhicule automobile selon la revendication 4, dans lequel ledit élément de climatisation (112) est pourvu d’une résistance chauffante (142).
  6. 6. Dispositif de climatisation (110, 210) pour un véhicule automobile selon la revendication 4 ou 5, dans lequel l’élément de climatisation (112) est pourvu d’un ventilateur (143) adapté pour générer un flux d’air (131) et effectuer un échange de chaleur avec ledit au moins un évaporateur (140) ou ledit au moins un condenseur (141) et/ou avec ladite résistance chauffante (142).
  7. 7. Dispositif de climatisation (110, 210) pour un véhicule automobile selon l’une des revendications précédentes, dans lequel l’échangeur de chaleur (120) est pourvu d’un capteur pour contrôler la présence éventuelle du givre sur l’extérieur de l’échangeur de chaleur (120).
  8. 8. Dispositif de climatisation (110, 210) pour un véhicule automobile selon l’une des revendications précédentes, dans lequel la sortie de l’échangeur de chaleur (120) est connectée à l’aide, d’une part, d’une vanne trois voies (160) et, d’autre part, d’un détendeur (170) à l’entrée de l’évaporateur (140) et dans lequel la sortie de l’échangeur de chaleur (120) est connectée à l’entrée du compresseur (180) à l’aide, d’une part, de ladite vanne trois voies (160) et, d’autre part, d’un ensemble composé d’un détendeur (172) et d’une vanne bi-passe (163).
  9. 9. Dispositif de climatisation (110, 210) pour un véhicule automobile selon l’une des revendications 1 à 7, dans lequel la sortie de l’échangeur de chaleur (120) est connectée à l’aide, d’une part, d’une vanne (264) et, d’autre part, d’un détendeur (273) à l’entrée de l’évaporateur (140) et dans lequel la sortie de l’échangeur de chaleur (120) est connectée à l’entrée du compresseur (180) à l’aide, d’une part, d’un ensemble composé, d’une part, d’un détendeur (172) et, d’autre part, d’une vanne bi-passe (163).
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